如今,鋰離子電池被認(rèn)為是**有前途的大中型能源儲(chǔ)能系統(tǒng)之一,然而鋰離子電池仍然存在一些缺點(diǎn),比如功率密度有限,成本高,安全性差等。其中安全問(wèn)題對(duì)于大規(guī)模應(yīng)用是非常重要的,其主要是由電解液和隔膜的熱穩(wěn)定性引起的。商業(yè)電解液鋰鹽一六氟磷酸鋰,在60°C以上會(huì)與水反應(yīng)熱分解,因此商業(yè)鋰離子電池通常***于低于60°C溫度下使用,并且電池組裝時(shí)嚴(yán)格要求無(wú)水條件。雖然有--些其他的鋰鹽,例如,四氟硼酸鋰,雙乙=酸硼酸鋰和雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)等也得到了***的應(yīng)用,但均不是LiPF6可行的替代品。傳統(tǒng)電解質(zhì)的組成是將鋰鹽溶解在溶劑中,鋰離子濃度梯度嚴(yán)重,特別是在高充放電速率下。這是由于PF6-的遷移速高于Lit,**終限制了功率的傳輸并且造成鋰枝晶的生長(zhǎng),后者會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的安全問(wèn)題。另外,現(xiàn)如今廣泛應(yīng)用的多孔聚烯烴隔膜如聚丙烯(PP)和聚2烯(PE)等,當(dāng)溫度升高(>100-150°C)時(shí)存在熱尺寸收縮,引入額外的安全問(wèn)題。這樣的收縮暴露兩個(gè)電極直接接觸,如果電池過(guò)熱,可能導(dǎo)致電池內(nèi)部短路,加速火災(zāi)的發(fā)生甚至。在功率性能方面,采用了非極性聚烯烴隔膜與極性有機(jī)溶劑的相容性差。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰作為鋰電池有機(jī)電解質(zhì)鋰鹽。環(huán)保雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰標(biāo)準(zhǔn)
1994年,Dahn等報(bào)道了***個(gè)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(bào)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(wú)論在較低(0.15 C)、還是較高(4.5 C)倍率下放電和充電庫(kù)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(guò)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(yáng)極配對(duì)時(shí)電壓為2.5 V,能量密度達(dá)到120 W·h/kg(1000個(gè)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(bào)道,拓寬了電極材料選擇的范圍。環(huán)保雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰標(biāo)準(zhǔn)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(guó)產(chǎn)化,提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
基于上述研究基礎(chǔ),又開(kāi)展了LiPF6添加劑改性LiTFSI-LiBOB雙鹽電解質(zhì)的研究工作。研究表明,適量的LiPF6添加劑可以誘導(dǎo)EC溶劑開(kāi)環(huán)、聚合,使生成的SEI膜表面富含poly(CO3)成分,SEI膜表面由此變的致密、光滑,可以有效抑制鋰枝晶的生長(zhǎng)。該研究成果以“Electrolyteadditiveenabledfastchargingandstablecyclinglithiummetalbatteries”為題,發(fā)表在Nat.Energy2017,2,17012(JianmingZheng,MarkH.Engelhard,DonghaiMei,ShuhongJiao,BryantJ.Polzin,Ji-GuangZhang(通訊作者)WuXu(通訊作者))。但是,該LiPF6改性Imide-Orthoborate雙鹽電解質(zhì)體系對(duì)應(yīng)的鋰金屬負(fù)極的庫(kù)侖效率仍不高,只有90.6%左右。為了進(jìn)一步提升對(duì)應(yīng)鋰金屬的庫(kù)侖效率,優(yōu)化了LiTFSI-LiBOB雙鹽電解質(zhì)體系中的溶劑比例,同時(shí)使用了組合添加劑(LiPF6 + VC + FEC),發(fā)現(xiàn)對(duì)應(yīng)鋰金屬負(fù)極庫(kù)侖效率可提升至98.1%。
市發(fā)改委主動(dòng)服務(wù),積極為企業(yè)解讀產(chǎn)業(yè)政策,想企業(yè)所想,急企業(yè)所急,幫助企業(yè)探尋發(fā)展路徑,對(duì)標(biāo)國(guó)家出臺(tái)的產(chǎn)業(yè)政策,謀劃發(fā)展項(xiàng)目。一是推動(dòng)醫(yī)藥企業(yè)智能化發(fā)展。引導(dǎo)企業(yè)創(chuàng)新發(fā)展理念打造”智能制造+綠色制造+共享平臺(tái)”新商業(yè)模式,構(gòu)建‘共享智能工廠”新生態(tài)。二是推動(dòng)裝備制造**化發(fā)展。發(fā)展黑土地保護(hù)性耕作、秸稈還田收貯、收割機(jī)、深松機(jī)、整地機(jī)等農(nóng)業(yè)機(jī)械,以及設(shè)施農(nóng)業(yè)、畜禽屠宰等農(nóng)牧及加工機(jī)械,打造農(nóng)機(jī)裝備產(chǎn)業(yè)鏈,發(fā)展創(chuàng)新平臺(tái),研發(fā)**裝備。三是推動(dòng)化工新材料創(chuàng)新發(fā)展。發(fā)展氯磺酰異氰酸酯鋰電池電解液新材料,推進(jìn)雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)及雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)國(guó)產(chǎn)化,提升國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。四是推動(dòng)冶金建材業(yè)綠色化發(fā)展。重視綠色制造,推進(jìn)產(chǎn)品全生命周期的綠色管理進(jìn)程,推進(jìn)金鋼鋼鐵低碳非高爐煉鐵改造,發(fā)展綠色低碳冶金建材產(chǎn)業(yè)。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。
鋰鹽的種類(lèi)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(lèi)比較有限,常見(jiàn)的應(yīng)用于鋰離子電池的鋰鹽種類(lèi)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(shí),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(shí)現(xiàn)了商業(yè)化,作為動(dòng)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?yàn)?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。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰作為六氟磷酸鋰的升級(jí)產(chǎn)品。貴州先進(jìn)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰
雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰主要使用范圍。環(huán)保雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰標(biāo)準(zhǔn)
目前,我國(guó)精細(xì)化工率在48%左右,與發(fā)達(dá)地區(qū)存在較大的差距,整個(gè)銷(xiāo)售行業(yè)處于成長(zhǎng)期,還有很大的發(fā)展空間。盡管經(jīng)過(guò)多年努力,我國(guó)現(xiàn)代碳酸鋰,氫氧化鋰,硫酸鋰,氟化鋰規(guī)模、技術(shù)、裝備都取得了長(zhǎng)足進(jìn)展,關(guān)鍵技術(shù)水平居世界優(yōu)先地位;但目前產(chǎn)業(yè)整體仍處于升級(jí)示范階段,尚不完全具備大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化的條件,系統(tǒng)集成水平和污染操控技術(shù)有待提升,生產(chǎn)穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性有待驗(yàn)證,行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和市場(chǎng)體系有待完善。要建立“責(zé)任明確、管理有用、資源共享、保證有力”的園區(qū)安全管理工作機(jī)制,將園區(qū)內(nèi)有限責(zé)任公司企業(yè)之間的相互影響降到極低,強(qiáng)化園區(qū)內(nèi)企業(yè)的安全生產(chǎn)管控,夯實(shí)安全生產(chǎn)基礎(chǔ),加強(qiáng)應(yīng)急救援綜合能力建設(shè),促進(jìn)園區(qū)安全生產(chǎn)和安全發(fā)展。是對(duì)化工原料及產(chǎn)品的生產(chǎn)加工及銷(xiāo)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(diǎn),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(diǎn)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(shí)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(rùn)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。產(chǎn)品差異化和專(zhuān)業(yè)化的發(fā)展要求,將會(huì)為企業(yè)發(fā)展帶來(lái)新的生機(jī),需要發(fā)展一些**產(chǎn)品、特種性能產(chǎn)品及差異化產(chǎn)品來(lái)滿足市場(chǎng)分層次的需求。環(huán)保雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰標(biāo)準(zhǔn)