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,研究表明其電化學性能高度依賴于錳酸鋰材料自身化學組分、顆粒尺寸、晶體結構和形貌等材料屬性。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)前后其晶體結構、材料形貌以及化學組分的變化,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因為嚴重的Mn溶解和Jahn-Teller效應產(chǎn)生了不可逆的相變和形貌變化,容量衰減嚴重,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,但不能完全解決Mn溶解和晶格畸變問題,也存在較嚴重的容量衰減;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,晶體結構穩(wěn)定,綜合電化學性能好,適合用于水系鋰離子電池,提高其整體電化學性能。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰:作為鋰電池有機電解質鋰鹽。海南生意社雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰
由來自美國馬里蘭大學王春生教授和美國陸軍研究實驗室徐康博士兩位華人學者領導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量分數(shù)都高于水,這種“鹽水”實際上應該視為水溶于鋰鹽中形成的溶液。這種溶液的導電能力與常規(guī)有機溶劑電解質相當,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層,防止水的電解的發(fā)生,而導電能力不會受到影響。類似的保護層在使用非水電解質的電池中很常見,但因為基于水溶液的電解質電解產(chǎn)物是氫氣和氧氣,通常很難形成固態(tài)保護層,而這項新的研究巧妙地解決了這個問題。廣西雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰報價表雙三氟甲基磺酰亞胺鋰可用于制備鋰電池的電解質以及新型稀土路易斯酸催化劑。
電解液是鋰電池四大關鍵材料之一,號稱鋰電池的“血液”,是鋰電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點的保證,鋰電池電解液是由六氟磷酸鋰加上有機溶劑配成,六氟磷酸鋰是電解液****的原材料,主要用于筆記本電腦、移動電話、消費電子產(chǎn)品和電動汽車等電子產(chǎn)品的鋰離子充電電池的主要原材料。其生產(chǎn)成本為10萬元/噸,當前售價超過30萬元/噸。隨著新能源車的發(fā)展,對電解液需求拉動將增大,未來3-5年電解液行業(yè)需求較為旺盛,故此未來市場在這一塊的前景很樂觀。
酯類和醚類是電池中**常用的兩類有機電解液溶劑,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。在對硬碳的報道中,酯類電解液是**常用的,但醚類電解液可以實現(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,因而也非常值得關注。硬碳負極的材料和電解液優(yōu)化策略。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰的貯存方法。
近日,馬里蘭大學Chunsheng Wang教授課題組牽頭設計制備了全新的超高濃度的Zn離子水系電解質,應用于Zn離子電池,有效地抑制了枝晶的形成,從而***地增強電池性能和循環(huán)壽命。研究人員將1摩爾的雙三氟甲烷磺酰亞鋅(Zn(TFSI)2)、20摩爾雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)和水溶劑混合配置成pH為中性的高濃度Zn離子電解質,隨后與Zn負極組成半電池進行恒電流循環(huán)測試。結果顯示,基于中性高濃度鋅離子電解質的半電池循環(huán)次數(shù)可達500余次,即循環(huán)壽命長達170小時;相反,采用傳統(tǒng)堿性電解質循環(huán)壽命大幅縮減至5小時。掃描電鏡表征顯示,采用中性高濃度鋅離子電解質電池Zn電極表面循環(huán)反應前后均呈現(xiàn)光滑的表面,即沒有枝晶形成,而采用堿性電解質的電池Zn電極則出現(xiàn)明顯的“樹突”狀枝晶。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰作為鋰電池有機電解質鋰鹽。黑龍江標準雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰
雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰消費地區(qū)。海南生意社雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰
電池中的硫正極與電解液直接接觸,因此在循環(huán)過程中會形成多硫化物,并誘導多硫化物溶解和穿梭。在鋰為負極、雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)為溶質的電池中,研究了高濃度、常規(guī)和稀釋電解液對電池性能的影響。充放電曲線為典型的鋰硫電池曲線,電壓平臺較短,對應Sg→Li2S4的轉變;低電壓的平臺較長,對應Li2S4-→Li2S的轉變。在標準的1M電解液中C/10的倍率,硫正極可表現(xiàn)出1265mAh.g-1的比容量、第二個放電平臺電壓約為2.1V(電壓遲滯~0.15V)。但當倍率增加到2C時,放電容量降為650mAh.g-1(為初始容量的50%),放電平臺降為1.8V(電壓遲滯~0.65V),說明存在溶解/穿梭效應從而導致鋰硫電池中倍率性能受限。電解液濃度增加時,高倍率下容量***降低,電壓滯后明顯增加。高濃度電解液1C-2C倍率下,幾乎無法區(qū)分出兩個放電平臺,說明高濃度電解液中反應動力學較差。當電解液濃度為1M和2M時,200次循環(huán)后均出現(xiàn)明顯的容量衰減(~65%),即第200圈充放電*能釋放~600mAhg-1的容量。在0.1M的電解液中,電池表現(xiàn)出了優(yōu)異的電化學性質,循環(huán)200個周期后的容量保持率為~95%,說明稀釋電解液后的鋰硫電池中多硫化物穿梭、負極表面不可逆的Li2S沉積和電阻的增長均變小。海南生意社雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰