麻省理工學(xué)院發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)陰離子基團(tuán)效應(yīng)可將鋰離子電池交換電流密度提升百倍據(jù)先進(jìn)能源科技戰(zhàn)略情報研究中心9月2日消息，麻省理工學(xué)院Yet-MingChiang教授研究團(tuán)隊發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)陰離子基團(tuán)效應(yīng)可將鋰離子電池交換電流密度提升百倍。團(tuán)隊首先通過濕化學(xué)方法制備了鋰鈷氧復(fù)合電極（LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2，NMC）復(fù)合塊體電極，隨后從塊體電極分離出單個NMC電極顆粒，置于不同的電解質(zhì)環(huán)境中，進(jìn)行一系列的電化學(xué)性能測試。電化學(xué)阻抗譜和恒電位間隙滴定測試顯示，相比六氟磷酸鋰（LiPF6）電解質(zhì)電池，采用雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰（LiTFSI）離子傳輸效率更高，其交換電流密度大幅提升，且隨充電電壓增加而增大，最大值提升了100倍。這為設(shè)計開發(fā)高性能的鋰電池電解質(zhì)提供了重要科學(xué)理論參考。相關(guān)研究成果發(fā)表在《NatureEnergy》。雙三氟甲磺酰亞胺鋰鹽和DIOX+EC+VC溶劑配成的電解液組裝成的鋰離子電池。遼寧現(xiàn)代雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰
由來自美國馬里蘭大學(xué)王春生教授和美國陸軍研究實驗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，但因為基于水溶液的電解質(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，而這項新的研究巧妙地解決了這個問題。環(huán)保雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰收購價格雙三氟甲基磺酰亞胺鋰可用于制備鋰電池的電解質(zhì)以及新型稀土路易斯酸催化劑。
研究了雙三氟甲烷磺酰亞胺陰離子Tf2N分別與5種不同陽離子組成的離子液體對產(chǎn)紫青霉菌(PenicilliumpurpurogenumLi-3)的生長、代謝、細(xì)胞膜透性及全細(xì)胞催化活性的影響結(jié)果表明,[N1,4.4,4]Tf2N對產(chǎn)紫青霉菌的生長有促進(jìn)作用，[Py14]Tf2N,[Bmim]Tf2N,[BPy]Tf2N和[P6.4.4,4]Tf2N4種離子液體對產(chǎn)紫青霉菌的生長則均有不同程度的抑制。代謝活力保留值R的測定結(jié)果表明，[P6.4.4,4]Tf2N和[N14.4.4JTf2N對產(chǎn)紫青霉菌體細(xì)胞表現(xiàn)出相對較高的生物相容性；5種離子液體對菌體細(xì)胞的細(xì)胞膜透性均有改善作用。全細(xì)胞催化反應(yīng)數(shù)據(jù)顯示比較好離子液體為[Py14]Tf2N，當(dāng)其加入量為25%，反應(yīng)84h后，單葡萄糖醛酸基甘草次酸(GAMG)產(chǎn)率高達(dá)95.38%。5種離子液體對產(chǎn)紫青霉菌的生長、代謝、細(xì)胞膜透性及全細(xì)胞催化活性的影響不僅與陰離子Tf2N有關(guān)陽離子的組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)也發(fā)揮重要的作用。
鋰鹽的種類非常多,但考慮到溶解度和穩(wěn)定性等具體要求能應(yīng)用于鋰離子電池的鋰鹽種類比較有限，常見的應(yīng)用于鋰離子電池的鋰鹽種類如表2所示。雙三氟甲基磺酰亞胺鋰(LiTFSI)具有較高的溶解度和高的化學(xué)穩(wěn)定性，同時，具有高的離子電導(dǎo)率和寬的電化學(xué)窗口。在20世紀(jì)90年代，3M公司率先將此鹽實現(xiàn)了商業(yè)化，作為動力電池電解液的功能添加劑使用，具有改善正負(fù)極SEI膜，穩(wěn)定正負(fù)極界面，抑制氣體的產(chǎn)生，改善高溫性能和循環(huán)性等多種功能。在WIS體系中將LiTFSI作為主體鋰鹽是因為:其在水溶液中有較高的溶解度(>20mol/kg，25°C)和其在水溶液中不水解具有高的化學(xué)穩(wěn)定性。咪唑類離子液體和雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰的**溶液經(jīng)溶劑揮發(fā)和熱壓的方法制備而成柔性固態(tài)凝膠電解質(zhì)。
中科院蘭州化學(xué)物理研究所閻興斌研究員、蘭州大學(xué)栗軍帥教授課題組成功開發(fā)出一種混合水系/非水系water-in-bisalt電解質(zhì)，其中水系電解質(zhì)的組成為7 m 三氟甲烷磺酸鋰(LiOTF)和21m 雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)；非水系電解質(zhì)的組成為LiTFSI溶于碳酸二甲酯(DMC)，比例為1:1.2 (i.e.,9.25 m LiTFSI)。所制備出的混合電解質(zhì)不僅具有優(yōu)異的阻燃性能，而且有助于形成高質(zhì)量的SEI層來保護(hù)工作電極。隨后以KS6石墨為正極，以五氧化二鈮(Nb2O5)為負(fù)極再搭配混合電解質(zhì)組裝出的DIB具有優(yōu)異的電化學(xué)綜合性能，包括穩(wěn)定的工作電壓窗口0–3.2 V，高初始比容量47.6 mAh g?1及可接受的循環(huán)保留容量29.6 mAh g?1。此外，DIB的medium放電電壓可高達(dá)2.2V，庫倫效率可達(dá)93.9%，該性能與使用有機(jī)電解質(zhì)的DIBs相當(dāng)。同時，DIB具有良好的倍率性能和容量可逆性。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰產(chǎn)品證書。遼寧現(xiàn)代雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰
雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰的化學(xué)成分。遼寧現(xiàn)代雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰
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。遼寧現(xiàn)代雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰
上海域倫實業(yè)有限公司是一家化工原料及產(chǎn)品的生產(chǎn)加工及銷售碳酸鋰 1.用于狂燥性,制作劑等。是制取鋰化合物和金屬鋰的原料?？勺麂X冶煉的電解浴添加劑。在玻璃、陶瓷、醫(yī)藥和食品等工業(yè)中應(yīng)用,亦可用于合成橡膠、染料、半導(dǎo)體及工業(yè)等方面。 2.用作抗躁狂藥。用作搪瓷玻璃的添加劑,可增加搪瓷的光滑度,降低熔化點,并增強(qiáng)瓷器的耐酸、耐冷激、熱激性能。在顯像管制造中,它可提高顯像管的穩(wěn)定性并增加強(qiáng)度、清晰度,并降低表面粗糙度。還用于制造其他鋰化合物、熒光粉及電解鋁工業(yè)等。 3.用作光譜分析試劑,催化劑。用于鋰鹽制備,制藥及陶瓷、玻璃工業(yè)。 4.用作鋁冶煉的電解添加劑和用于電鍍處理中。 氟化鋰 用于鋁電解和稀土電解的添加劑，降低電解質(zhì)熔點和粘度，提高電流效率；在陶瓷工業(yè)中，用于降低窯溫和改進(jìn)耐熱沖擊性、磨損性和酸腐蝕性；同時還用于制取各種含氟化鋰單晶的原料、特殊光學(xué)儀器及激光。 硫酸鋰 分離鈣和鎂。制藥工業(yè)。陶瓷工業(yè)。 氫氧化鋰 用于制鋰鹽及鋰基潤滑脂,堿性蓄電池的電解液,溴化鋰制冷機(jī)吸收液等 醋酸鋰 飽和和不飽和的脂肪酸的分離，制藥工業(yè)用于制備劑，也用作鋰離子電池原料。的公司，是一家集研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)和銷售為一體的專業(yè)化公司。域倫深耕行業(yè)多年，始終以客戶的需求為向?qū)?，為客戶提?**的碳酸鋰，氫氧化鋰，硫酸鋰，氟化鋰。域倫致力于把技術(shù)上的創(chuàng)新展現(xiàn)成對用戶產(chǎn)品上的貼心，為用戶帶來良好體驗。域倫始終關(guān)注自身，在風(fēng)云變化的時代，對自身的建設(shè)毫不懈怠，高度的專注與執(zhí)著使域倫在行業(yè)的從容而自信。