酯類和醚類是電池中**常用的兩類有機(jī)電解液溶劑,而常用的鹽有六氟磷酸鹽,高氯酸鹽,三氟甲基磺酸鹽,雙三氟甲烷磺酰亞胺鹽等。在對硬碳的報(bào)道中,酯類電解液是**常用的,但醚類電解液可以實(shí)現(xiàn)更好的倍率性能和首效。電解液溶劑和鹽的種類,以及電解液的濃度,可以影響SEI膜的組成,從而影響硬碳負(fù)極的循環(huán)性能。通過在電解液中加入少量的添加劑,可以***的提高硬碳負(fù)極的性能。比如,添加2-5%的氟代碳酸乙烯酯(Fluoroethylene Carbonate,F(xiàn)EC)可以在硬碳負(fù)極表面生成穩(wěn)定的SEI膜,而加入碳酸亞乙烯酯(Vinylene Carbonate,VC)則可以提高SEI膜的熱穩(wěn)定性,從而提高電池的高溫性能。也有一些基于磷酸三甲酯(trimethyl phosphate,TMP)的不可燃電解液,可以提高電池的安全性,因而也非常值得關(guān)注。硬碳負(fù)極的材料和電解液優(yōu)化策略。硅烷基咪唑雙三氟甲烷磺酰亞胺離子液體氣相色譜固定相的性能評價。批發(fā)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰報(bào)價表
隨后研究人員將制備的中性高濃度鋅離子電解質(zhì)、鋰錳氧(LiMn2O4)正極、Zn負(fù)極組裝成完整的紐扣電池,并測試了電池的電化學(xué)性能。在0.4C倍率下,電池能量密度可達(dá)180 Wh kg–1,經(jīng)過4000次循環(huán)后,電池仍可保持85%的初始容量,庫倫效率近100%;而將該電解質(zhì)應(yīng)用于以氧氣為正極的的Zn空氣電池中同樣獲得了優(yōu)異的性能,即電池能量密度可達(dá)300 Wh kg–1,循環(huán)次數(shù)達(dá)200余次。上述結(jié)果表明,新型的高濃度中性Zn離子電解質(zhì)能夠有效地抑制充放電循環(huán)中枝晶的形成,從而***改善電池循環(huán)穩(wěn)定性和壽命。而結(jié)構(gòu)表征、譜學(xué)研究以及分子動力學(xué)綜合研究揭露了該電池性能增強(qiáng)原因來源于高濃度水系電解質(zhì)中Zn2+的溶劑化-保護(hù)層結(jié)構(gòu),即Zn2+周圍被大量雙三氟甲烷磺酰亞胺陰離子迫包圍,避免其與水分子接觸從而形成離子對(Zn-TFSI)+,有效抑制(Zn-(H2O)6)2+的形成,進(jìn)而避免化學(xué)惰性的氧化鋅枝晶的形成。上海域倫實(shí)業(yè)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰制造廠家雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰產(chǎn)業(yè)上游供應(yīng)。
鋰金屬電池是下一代相當(dāng)有前景的高能量密度存儲設(shè)備之一。然而,鋰金屬在循環(huán)過程中產(chǎn)生的枝晶可刺破隔膜,引起電池短路甚至。采用固態(tài)電解質(zhì)代替易燃的液態(tài)電解質(zhì)可從根本上解除鋰金屬電池的安全隱患。其中,聚合物固態(tài)電解質(zhì)具有良好的柔性、優(yōu)異的加工性和電解質(zhì)-電極界面相容性。然而,聚合物電解質(zhì)室溫電導(dǎo)較低、機(jī)械強(qiáng)度較弱,限制了其廣泛應(yīng)用。目前,對聚合物電解質(zhì)的研究多聚焦在提高其離子電導(dǎo)率。離子電導(dǎo)率由固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)對電解質(zhì)厚度和面積進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理計(jì)算得到。不同固態(tài)電解質(zhì)的厚度相差較大,因此,即使電導(dǎo)率相近,厚度的差異導(dǎo)致了鋰離子在固態(tài)電解質(zhì)中遷移距離的不同,直接影響了全固態(tài)電池電化學(xué)性能和能量密度。近期,華中科技大學(xué)李真教授和黃云輝教授研究團(tuán)隊(duì)報(bào)道了一種可規(guī)?;苽涞某∪嵝跃酆衔镫娊赓|(zhì)。他們利用簡單的溶劑揮發(fā)法將聚環(huán)氧乙烷(PEO)/雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)聚合物電解質(zhì)填充至聚乙烯隔膜的孔道內(nèi),制備了厚度*為μm的超薄復(fù)合聚合物電解質(zhì)。作者采用價廉易得、高力學(xué)性能、高孔隙率的電池隔膜作為支撐體,保證了超薄固態(tài)電解質(zhì)的力學(xué)強(qiáng)度、防止全固態(tài)電池在組裝、使用過程中發(fā)生內(nèi)短路。
浙江大學(xué)工程力學(xué)系曲紹興教授與賈錚教授課題組研發(fā)了一種具有優(yōu)異力學(xué)性能的全固態(tài)離子導(dǎo)電彈性體,成果以《AMechanicallyRobustandVersatileLiquid-FreeIonicConductiveElastomer》為題發(fā)表在材料領(lǐng)域**期刊AdvancedMaterials上。他們將酯類單體乙二醇甲醚丙烯酸酯(MEA)、丙烯酸異冰片酯(IBA)和雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)按一定比例混合,通過自由基聚合的方法,制備了一種新型的全固態(tài)離子導(dǎo)電彈性體。該材料中高分子網(wǎng)絡(luò)與離子間存在大量氫鍵與鋰鍵,這些氫鍵與鋰鍵起到物理交聯(lián)點(diǎn)的作用并且在材料受拉伸時可發(fā)生斷裂、耗散大量能量,使得該離子導(dǎo)電彈性體擁有極好的力學(xué)性能。此外,該離子導(dǎo)電彈性體具有非晶結(jié)構(gòu)(圖1b)和良好的透明度。含鹽量為0.5M的離子導(dǎo)電彈性體的可拉伸性超過1600%,其工作溫度窗口在-14.4゜(相轉(zhuǎn)變溫度)到200゜(熱分解溫度,圖1e)之間,相比水凝膠而言具有極高的溫度穩(wěn)定性。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰作為六氟磷酸鋰的升級產(chǎn)品,可改善鋰電池循環(huán)性能、高溫性能和存儲性能。
由來自美國馬里蘭大學(xué)王春生教授和美國陸軍研究實(shí)驗(yàn)室徐康博士兩位華人學(xué)者領(lǐng)導(dǎo)的研究小組嘗試了新的思路。他們將一種鋰的離子化合物——雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰以極高的濃度溶于水,得到了一種獨(dú)特的“鹽水”。由于溶液中鋰鹽的體積和質(zhì)量分?jǐn)?shù)都高于水,這種“鹽水”實(shí)際上應(yīng)該視為水溶于鋰鹽中形成的溶液。這種溶液的導(dǎo)電能力與常規(guī)有機(jī)溶劑電解質(zhì)相當(dāng),而可燃性要**低于后者。在電池使用過程中,溶液中的鋰鹽會先于水發(fā)生電解,電解產(chǎn)物會沉積在電極上形成保護(hù)層,防止水的電解的發(fā)生,而導(dǎo)電能力不會受到影響。類似的保護(hù)層在使用非水電解質(zhì)的電池中很常見,但因?yàn)榛谒芤旱碾娊赓|(zhì)電解產(chǎn)物是氫氣和氧氣,通常很難形成固態(tài)保護(hù)層,而這項(xiàng)新的研究巧妙地解決了這個問題。發(fā)展氯磺酰異氰酸酯鋰電池電解液新材料,推進(jìn)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰國產(chǎn)化,提升國際競爭力。甘肅雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰走勢
雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰主要使用范圍。批發(fā)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰報(bào)價表
離子液體由陰、陽離子兩部分組成, 陰離子通常有、、TFSI-、FSI-等,陽離子通常有吡咯類、咪唑類、哌啶類和季銨鹽類等。離子液體具有揮發(fā)性極小、不燃、電化學(xué)穩(wěn)定窗口寬、溶解能力強(qiáng)、熱穩(wěn)定性高等特點(diǎn),既適合應(yīng)用于高電壓電解液,又適合制備阻燃型電解液,提高鋰離子電池安全性。盡管如此, 由于純離子液體黏度大,且與隔膜、電極材料的浸潤性差,鋰離子的遷移受到極大限制;另外,大多數(shù)的離子液體與碳基負(fù)極的兼容性差,因而,純離子液體較難作 為電解液直接用于鋰離子電池。實(shí)際上,離子液體通常與碳酸酯類、砜類或氟代醚類等溶劑混合使用來制備阻燃型高性能電解液。與碳酸酯混合使用配制阻燃型電解液的吡咯類離子液體有PYR14TFSI 或BMP-TFSI、N-丙基-N-甲基吡咯-二(三氟甲基磺酰)亞胺、N-乙基-2-甲氧基吡咯-雙氟磺酰亞胺。KIM等報(bào)道與碳酸酯溶劑混合后電解液阻燃效果優(yōu)異,且能保證LiFePO4/Li體系60 ℃高溫的穩(wěn)定運(yùn)行。與碳酸酯混合的代表性哌啶類離子液體有N-甲基-N-丙基哌啶-二(三氟甲基磺酰)亞胺、1-乙基-1-甲基哌啶-二(三氟甲基磺酰)亞胺。批發(fā)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰報(bào)價表