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(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(jié)構(gòu)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熔點： 234-238℃。專業(yè)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰報價
鋰金屬電池是下一代相當有前景的高能量密度存儲設備之一。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)室溫電導較低、機械強度較弱，限制了其廣泛應用。目前，對聚合物電解質(zhì)的研究多聚焦在提高其離子電導率。離子電導率由固態(tài)電解質(zhì)的離子電導對電解質(zhì)厚度和面積進行標準化處理計算得到。不同固態(tài)電解質(zhì)的厚度相差較大，因此，即使電導率相近，厚度的差異導致了鋰離子在固態(tài)電解質(zhì)中遷移距離的不同，直接影響了全固態(tài)電池電化學性能和能量密度。近期，華中科技大學李真教授和黃云輝教授研究團隊報道了一種可規(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的超薄復合聚合物電解質(zhì)。作者采用價廉易得、高力學性能、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)的力學強度、防止全固態(tài)電池在組裝、使用過程中發(fā)生內(nèi)短路。中國臺灣雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰標準雙三氟甲烷磺酰亞胺類離子液體對產(chǎn)紫青霉菌株全細胞催化特性的影響。
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。如在石墨負極表面，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)物是典型的無機化合物，如LiF和Li2O,它們沉淀在電極表面形成-層無機-有機復合膜。該界面膜薄而致密，具有較強的機械穩(wěn)定性，從而進一步改善電化學性能。且陰離子的結(jié)構(gòu)也能影響界面的化學組成。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。
崔屹團隊***報道防火、超輕聚合物-聚合物固態(tài)電解質(zhì)（SSE）。該聚合物固態(tài)電解質(zhì)以多孔聚酰亞胺作為機械增強框架材料，添加阻燃劑（十溴二苯乙烷，DBDPE）和離子導電聚合物電解質(zhì)（聚環(huán)氧乙烷/雙三氟甲烷磺酰基鋰）。聚合物固態(tài)電解質(zhì)由有機材料制成，具有可調(diào)節(jié)的膜厚度（10–25μm），與傳統(tǒng)的隔膜/液體電解質(zhì)相比，具有更高的能量密度。PI / DBDPE膜具有熱穩(wěn)定性、不可燃性和高機械強度，能夠保證Li-Li對稱電池穩(wěn)定循環(huán)300小時不發(fā)生短路。制成的LiFePO4/ Li半電池在60°C 下表現(xiàn)出高速率性能（在1 C下為131 mAh g–1）和循環(huán)性能（在C/2速率下，300個循環(huán)）。值得一提的是，即使在火焰下測試，該聚合物固態(tài)電解質(zhì)制成的軟包電池仍能正常工作。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰鋰電池電解液 ：1.鋰電池上 2.離子液體 3.抗靜電 4.醫(yī)藥上(這個用途少)。
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(zhì)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(zhì)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(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)保護層，而這項新的研究巧妙地解決了這個問題。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)。專業(yè)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰報價
雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰的物性數(shù)據(jù)。專業(yè)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰報價
如今，鋰離子電池被認為是**有前途的大中型能源儲能系統(tǒng)之一，然而鋰離子電池仍然存在一些缺點，比如功率密度有限，成本高，安全性差等。其中安全問題對于大規(guī)模應用是非常重要的，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以上會與水反應熱分解，因此商業(yè)鋰離子電池通常***于低于60°C溫度下使用，并且電池組裝時嚴格要求無水條件。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，后者會導致嚴重的安全問題。另外，現(xiàn)如今廣泛應用的多孔聚烯烴隔膜如聚丙烯(PP)和聚2烯(PE)等，當溫度升高(>100-150°C)時存在熱尺寸收縮，引入額外的安全問題。這樣的收縮暴露兩個電極直接接觸，如果電池過熱，可能導致電池內(nèi)部短路，加速火災的發(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溶劑的相容性差。專業(yè)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰報價