Borgel等研究了鎳錳酸鋰半電池(Li/LiNi0.5Mn1.5O4)在TFSI(雙三氟甲烷磺酰亞胺)基離子液體中的性能,相比于常規(guī)電解液,電池不可逆容量**降低。但將這些離子液體應(yīng)用在高倍率和低溫環(huán)境時,其性能還需要進(jìn)一步的優(yōu)化。1mol/LLiNTf2-C4mpyrNTf2(雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰/1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓雙三氟甲磺酰亞胺)電解液用于Li/LiNi0.5Mn1.5O4電池,與電解液[1mol/LLiPF6j(EC)∶j(DEC)=1∶2]相比,電池放電容量相當(dāng),但庫侖效率有明顯的提高,且離子液體的阻燃性、安全性較優(yōu)。不足的地方是使用該離子液體后電池庫侖效率*約95%,容量衰減較快,因此庫侖效率還需提高,真正實現(xiàn)高效率、高容量保持率。為改善其不足,可將離子液體與常規(guī)溶劑作為共溶劑,提升鋰離子電池在高電壓下的性能。雖然離子液體可應(yīng)用在高電壓鋰離子電池,但是其高的黏度、低的電導(dǎo)率導(dǎo)致電池循環(huán)和倍率性能降低;其次,其浸潤性不好,致使與電極的相容性也較差;再者,離子液體熔點高,使得在低溫下的性能下降。離子液體真正實現(xiàn)應(yīng)用化還需更多的研究。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰產(chǎn)品介紹。湖北雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰價格下跌
1994年,Dahn等報道了***個水系鋰離子電池,該體系分別使用LiMn2O4和VO2作為正、負(fù)極,以5 mol/L LiNO3和0.001 mol/L LiOH作為電解液,在1.5 V的平均電壓下循環(huán)100次后容量保持率達(dá)到80%。然而,水的電化學(xué)窗口較窄,限制了電極材料的選擇范圍,導(dǎo)致了傳統(tǒng)水系鋰離子電池的能量密度很低。為了進(jìn)一步提高能量密度,2015年,王春生等報道了寬電位“water in salt”電解液,負(fù)極側(cè)雙三氟甲基磺酰亞胺(TFSI)的還原導(dǎo)致的鈍化作用和正極側(cè)Li+的溶劑化以及TFSI離子的作用,使電化學(xué)窗口擴(kuò)大至3 V,如圖5所示。使用該電解液組裝了2.3 V的水系鋰離子電池并循環(huán)了1000多次,無論在較低(0.15 C)、還是較高(4.5 C)倍率下放電和充電庫侖效率均接近100%。在此研究基礎(chǔ)上,該課題組又使用三(三甲基甲硅烷基)硼酸酯(TMSB)作為添加劑,通過TMSB的電化學(xué)氧化形成陰極電解質(zhì)界面(CEI),使LiCoO2在更高的截止電壓下穩(wěn)定充電/放電,并具有170 mA·h/g的高容量。當(dāng)與Mo6S8陽極配對時電壓為2.5 V,能量密度達(dá)到120 W·h/kg(1000個循環(huán)),每循環(huán)0.013%的極低容量衰減率。隨后,又有更寬電位的“water in bisalt”電解液被報道,拓寬了電極材料選擇的范圍。上海雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰廠家供應(yīng)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰作為鋰電池有機(jī)電解質(zhì)鋰鹽。
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)隊報道了一種可規(guī)模化制備的超薄柔性聚合物電解質(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。
尖晶石型錳酸鋰(LiMn2O4)正極作為一種主流的水系鋰電池正極材料被***用于水系鋰離子電池,研究表明其電化學(xué)性能高度依賴于錳酸鋰材料自身化學(xué)組分、顆粒尺寸、晶體結(jié)構(gòu)和形貌等材料屬性。本文針對性選取了LiMn2O4、鋁摻雜LiAlxMn2-xO4、富鋰Li1+xMn2-xO4三種典型的尖晶石型LiMn2O4,通過一系列分析、表征手段研究循環(huán)前后其晶體結(jié)構(gòu)、材料形貌以及化學(xué)組分的變化,探究在高鹽濃度Water-in-salt (WIS)水系電解液(21 mol/kg的雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)溶液)中三種材料電化學(xué)性能不同的原因。研究發(fā)現(xiàn)充放電時未經(jīng)處理的尖晶石LiMn2O4因為嚴(yán)重的Mn溶解和Jahn-Teller效應(yīng)產(chǎn)生了不可逆的相變和形貌變化,容量衰減嚴(yán)重,循環(huán)性能差;鋁摻雜一定程度上抑制了尖晶石錳酸鋰的Jahn-Teller效應(yīng),但不能完全解決Mn溶解和晶格畸變問題,也存在較嚴(yán)重的容量衰減;富鋰Li1+xMn2-xO4可以有效抑制尖晶石錳酸鋰在水系電解液中的Mn溶解和Jahn-Teller畸變,晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,綜合電化學(xué)性能好,適合用于水系鋰離子電池,提高其整體電化學(xué)性能。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰產(chǎn)業(yè)上游供應(yīng)。
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》。多氟芳香環(huán)與雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰進(jìn)行混合形成呈近晶相的液晶電解質(zhì)。購買雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰制造廠家
雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)作為主鹽溶解于一種新型磷酸酯主溶劑。湖北雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰價格下跌
在高濃度電解液環(huán)境中,電極/電解液界面膜組成主要源于鋰鹽陰離子的氧化或還原分解,生成氟化鋰(LiF),而富含LiF的界面膜相對穩(wěn)定,從而可以有效減少界面發(fā)生的副反應(yīng)。如在石墨負(fù)極表面,少許溶劑還原后形成不溶性的SEI組分,如Li2CO3和部分可溶的半碳酸鹽和聚合物,鋰鹽陰離子還原的產(chǎn)物是典型的無機(jī)化合物,如LiF和Li2O,它們沉淀在電極表面形成-層無機(jī)-有機(jī)復(fù)合膜。該界面膜薄而致密,具有較強(qiáng)的機(jī)械穩(wěn)定性,從而進(jìn)一步改善電化學(xué)性能。且陰離子的結(jié)構(gòu)也能影響界面的化學(xué)組成。Wang等研究表明在氟磺酰亞胺鋰-雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiFSI+LiTFSI)中,SEI膜中LiF含量隨LiFSI濃度增大而增加,這表明FSI-陰離子優(yōu)先于TFSI在石墨負(fù)極表面發(fā)生分解,產(chǎn)生富含LiF和更穩(wěn)定的SEI膜,從而進(jìn)一步穩(wěn)定電極/電解液的界面,提升庫侖效率和循環(huán)穩(wěn)定性。湖北雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰價格下跌