近日,中國科學(xué)院金屬研究所李峰課題組等人采用三氟乙酸鋰(CF3CO2Li,LiTFA)作為電解液體系的鋰鹽。該鋰鹽含有羰基(C=O)官能團(tuán),確保能與電解液中的鋰離子發(fā)生較強(qiáng)的溶劑化作用。同時(shí),其含有的-CF3官能團(tuán)可以大幅度降低鋰鹽的LUMO能級(-2.26 eV),在電解液/鋰負(fù)極界面分解生成富含LiF與Li2O的SEI膜。基于此, Li@Cu半電池在1 M-LiTFA-DME/FEC電解液體系中以平均98.8%的庫倫效率穩(wěn)定循環(huán)超過500圈。此外,該電解液擁有超過4.3V的電化學(xué)穩(wěn)定窗口,在與有限的金屬鋰組成的全電池中,實(shí)現(xiàn)Li||LFP和Li||NCM622全電池穩(wěn)定循環(huán)超過100圈。三醋酸鈾酰鋰、鈉、鉀、銣和銫的合成及物理化學(xué)性質(zhì)的研究。廣東高純無水醋酸鋰
導(dǎo)電劑與粘結(jié)劑的種類與數(shù)量也影響著電池的熱穩(wěn)定性,粘結(jié)劑與鋰在高溫下反應(yīng)產(chǎn)生大量的熱,不同粘結(jié)劑發(fā)熱量不同 , PVDF 的發(fā)熱量幾乎是無氟粘結(jié)劑的2倍 ,用無氟粘結(jié)劑代替PVDF可以提高電池的熱穩(wěn)定性。Jigang Zhou等人**近還通過將復(fù)雜復(fù)合電極熱失控前后的相分布進(jìn)行單個(gè)電極顆粒層面的成像,并將多種相分離現(xiàn)象在熱失控前后的相關(guān)性進(jìn)行了納米級別的可視化,發(fā)現(xiàn)熱失控可能與導(dǎo)電劑以及粘結(jié)劑的分布呈現(xiàn)密切的相關(guān)性。他們創(chuàng)新性地將具有元素及軌道選擇性、化學(xué)與電子結(jié)構(gòu)敏感性的透射X光掃描顯微技術(shù)(PEEM)用于研究熱失控下鈷酸鋰層狀電極顆粒在多孔電極中相分離中的行為。熱失控前后相分離在單個(gè)電極顆粒層面呈現(xiàn)出超乎預(yù)測的不均勻化。這種不均勻化與顆粒尺寸、晶面結(jié)構(gòu)相關(guān)性不明顯,但與導(dǎo)電劑以及粘結(jié)劑的分布呈現(xiàn)密切的相關(guān)性。制作無水醋酸鋰危害醋酸鋰的有效化學(xué)方式。
鋰離子電池由于其較高的電化學(xué)容量和工作電壓以及環(huán)境友好等優(yōu)勢,成為了目前社會(huì)生活與工業(yè)應(yīng)用中炙手可熱的儲(chǔ)能器件,在可移動(dòng)電子設(shè)備、電動(dòng)汽車和智能電網(wǎng)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用[1]。目前主流的鋰離子電池正極材料有磷酸鐵鋰、錳酸鋰和層狀三元材料[2-3],但是,這些正極材料的電化學(xué)容量普遍較低。富鋰層狀氧化物正極材料xLi2MnO3·(1-x)LiMO2(M=Mn, Ni, Co)具有230~300mAh/g的電化學(xué)容量,因此倍受關(guān)注[4]。在***充電過程中,當(dāng)充電電壓在3.5~4.5V之間,Li+會(huì)從LiMO2層狀結(jié)構(gòu)中脫出,當(dāng)充電電壓達(dá)到4.5V以上時(shí),Li+主要從Li2MnO3中以Li2O的形式脫出,形成具有電化學(xué)活性的MnO2,這也為富鋰錳正極材料的高容量提供了可能性。
中國科學(xué)院金屬研究所李峰研究員團(tuán)隊(duì)采用含羰基、含氟的三氟乙酸鋰來調(diào)控鋰離子的溶劑化層,三氟乙酸陰離子會(huì)取代部分溶劑分子并與鋰離子發(fā)生較強(qiáng)的溶劑化作用,可降低鋰離子在SEI/電解質(zhì)界面的去溶劑化能。同時(shí)三氟乙酸陰離子與溶劑分子相比,其比較低未占據(jù)分子軌道能量更低,鋰離子溶劑化層中的三氟乙酸陰離子會(huì)優(yōu)先在鋰負(fù)極表面發(fā)生分解,進(jìn)而生成富含LiF和Li2O等無機(jī)物的SEI膜,這些納米無機(jī)粒子可為鋰離子的傳輸提供更多的晶界傳輸通道,并降低鋰離子在SEI膜中擴(kuò)散的能壘。LiF和Li2O具有較高的表面能,能有效促進(jìn)鋰離子的均勻沉積并***鋰枝晶的生成。電化學(xué)過程分析表明,含有三氟乙酸鋰的電解液可有效降低鋰與電解液之間的副反應(yīng),并促進(jìn)球形鋰顆粒生成,鋰金屬負(fù)極以平均。與磷酸鐵鋰(LiFeCoPO4)或三元()正極組成的全電池中,三氟乙酸鋰的電解液均表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性。 醋酸鋰對苯-甲醇體系混溶性的影響。
提高鋰離子電池的安全性、避免熱失控的發(fā)生不僅需要從電池材料上做出改變,還需要結(jié)合電池配方設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電池組的熱管理設(shè)計(jì)上多管齊下。當(dāng)前引發(fā)鋰電池?zé)崾Э氐囊蛩囟喾N多樣,總結(jié)起來主要有過熱、過充、內(nèi)短路、碰撞等引起的發(fā)熱失控。如何提高電池的安全性,把熱失控的風(fēng)險(xiǎn)降至比較低成為人們研究的重中之重。對于單電池來說,其安全性除了與正極材料相關(guān)外,還與負(fù)極、隔膜、電解液、粘結(jié)劑等其他電池組成部分有著很大關(guān)系。下面展開講述研究者們是如何在電池材料上降低電池?zé)崾Э仫L(fēng)險(xiǎn),提高鋰電池安全性。
通過醋酸鋰法轉(zhuǎn)入酵母宿主HIS-/GS115細(xì)胞中,然后在含不同濃度G418的YPD平板上篩選陽性克隆。制作無水醋酸鋰危害
醋酸鋰不溶于哪些化學(xué)原料?廣東高純無水醋酸鋰
提高鋰離子電池的安全性、避免熱失控的發(fā)生不僅需要從電池材料上做出改變,還需要結(jié)合電池配方設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電池組的熱管理設(shè)計(jì)上多管齊下。鋰離子電池?zé)崾Э貒?yán)重威脅著使用者的生命還財(cái)產(chǎn)安全,提高鋰離子電池的安全性、避免熱失控的發(fā)生不僅需要從電池材料上做出改變,還需要結(jié)合電池配方設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和電池組的熱管理設(shè)計(jì)上多管齊下,共同提高鋰電池?zé)岱€(wěn)定性,減少熱失控發(fā)生的可能性。鋰離子電池的工作溫度范圍很窄,在15~45℃之間,如果溫度超過臨界水平,便會(huì)發(fā)生熱失控。鋰離子電池一旦發(fā)生熱失控,會(huì)引發(fā)停不下來的連鎖反應(yīng),溫度在幾毫秒內(nèi)迅速上升,內(nèi)部產(chǎn)熱遠(yuǎn)高于散熱速率,電池內(nèi)部積攢大量熱量,使電池變成氣體,導(dǎo)致電池起火和,并且?guī)缀醪荒芤猿R?guī)方式撲滅,直接威脅到用戶安全。
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