Чыганак: яңа энергия лидеры
Аннотация: хәзерге вакытта коммерция литий-ион батарея электролитындагы литий тозлары, нигездә, LiPF6 һәм LiPF6 электролитка искиткеч электрохимик күрсәткеч бирделәр, ләкин LiPF6 начар җылылык һәм химик тотрыклылыкка ия, һәм суга бик сизгер.
Хәзерге вакытта коммерция литий-ион батарея электролитындагы литий тозлары, нигездә, LiPF6 һәм LiPF6 электролитларга искиткеч электрохимик эш бирделәр.Ләкин, LiPF6 җылылык һәм химик тотрыклылыкка ия, һәм суга бик сизгер.Аз күләмдә H2O тәэсирендә HF кебек кислота матдәләре череп бетәчәк, аннары уңай материал коррозияләнәчәк, металл элементлар эреп бетәчәк, һәм тискәре электрод өслеге SEI фильмын юк итү өчен күчереләчәк. , Нәтиҗә шуны күрсәтә: SEI фильмы үсүен дәвам итә, бу литий-ион батарейкаларының сыйдырышлылыгының өзлексез төшүенә китерә.
Бу проблемаларны җиңәр өчен, кешеләр тагын да тотрыклы H2O һәм яхшырак җылылык һәм химик тотрыклылыгы булган литий тозлары, LiTFSI, lifsi һәм liftfsi кебек литий тозлары бәя факторлары һәм литий тозлары анионнары белән чикләнер дип өметләнәләр. LiTFSI кебек Al фольга коррозиясе өчен чишеп булмый, LiTFSI литий тозы практикада кулланылмады.Күптән түгел, Германия HIU лабораториясенең ВАРВАРА шаровасы имид литий тозларын электролит кушылмалары буларак куллануның яңа ысулын тапты.
Ли-ион батареясында графит тискәре электродның түбән потенциалы аның өслегендә электролитның бозылуына китерәчәк, SEI пленкасы дип аталган пассивация катламын барлыкка китерәчәк.SEI пленкасы электролитларның тискәре өслектә бозылуыннан саклый ала, шуңа күрә литий-ион батарейкаларының цикл тотрыклылыгына SEI фильмының тотрыклылыгы мөһим йогынты ясый.LiTFSI кебек литий тозлары берникадәр вакыт коммерция электролитының эремәсе булып кулланылмаса да, ул өстәмәләр буларак кулланылды һәм бик яхшы нәтиҗәләргә иреште.В.Контроль төркемдә 2wt% VC кушылмасы булган электролит өстәлә.Шул ук шартларда батарея сыйдырышлыгының кимүе якынча 20% ка җитә.
Төрле өстәмәләрнең литий-ион батареялары эшенә тәэсирен тикшерү өчен, буш төркем lp30 (EC: DMC = 1: 1) өстәмәләрсез һәм VC, LiTFSI, lifsi һәм liftfsi белән эксперимент төркеме варварвара шарова тарафыннан әзерләнде. тиешенчә.Бу электролитларның эше ярты күзәнәк һәм тулы күзәнәк белән бәяләнде.
Aboveгарыдагы рәсемдә буш контроль төркемнең һәм эксперимент төркеменең электролитларының волтамметрик кәкреләре күрсәтелгән.Кыскарту процессында без ачык группаның электролитында якынча 0,65в тирәсендә ачык ток токының барлыкка килүен күрдек, бу EC эретүченең кимүенә туры килә.Эксперимент төркеменең VC кушылмасы белән таркалуның хәзерге чокы югары потенциалга күчә, бу, нигездә, VC кушылмасының бозылу көчәнеше ЕСныкыннан югарырак булганга күрә, черү башта ECны саклаган.Ләкин, LiTFSI, lifsi һәм littfsi кушылмалары белән кушылган электролитның волтамметрик кәкреләре буш төркемнекеннән әллә ни аерылып тормады, бу имид кушылмаларының EC эретүчесенең бозылуын киметә алмавын күрсәтте.
Aboveгарыдагы рәсем төрле электролитларда графит анодның электрохимик күрсәткечләрен күрсәтә.Беренче корылма һәм агызуның эффективлыгыннан буш төркемнең куломб эффективлыгы 93,3%, LiTFSI, lifsi һәм liftfsi белән электролитларның беренче эффективлыгы тиешенчә 93,3%, 93,6% һәм 93,8% тәшкил итә.Ләкин, электролитларның VC кушылмасы белән беренче эффективлыгы - 91,5%, бу, нигездә, графитның беренче литий инкальациясе вакытында, графит анод өслегендә бозыла һәм Li күбрәк куллана.
SEI фильмының составы ион үткәрүчәнлегенә зур йогынты ясар, аннары Ли ион аккумуляторының эш тизлегенә тәэсир итәр.Ставкалар җитештерү сынавында, лифси һәм лифтфи кушылмалары булган электролитның югары ток агызудагы башка электролитларга караганда бераз түбән сыйдырышлыгы барлыгы ачыкланды.C / 2 цикл сынавында барлык электролитларның имид кушылмалары белән цикл эшләнеше бик тотрыклы, шул ук вакытта электролитларның VC кушылмалары белән сыйдырышлыгы кими.
Литий-ион аккумуляторының озак вакытлы циклында электролитның тотрыклылыгын бәяләү өчен, ВАРВАРА шарова шулай ук LiFePO4 / графит тулы күзәнәкне кнопка күзәнәге белән әзерләде, һәм 20 ℃ 40 at төрле кушылмалар белән электролитның цикл эшләвен бәяләде.Бәяләү нәтиҗәләре түбәндәге таблицада күрсәтелгән.Таблицадан күренеп тора, LiTFSI кушылмасы белән электролитның эффективлыгы беренче тапкыр VC кушылмасы белән чагыштырганда күпкә югарырак, һәм 20 at велосипедта эшләү тагын да көчлерәк.LiTFSI кушылмасы булган электролитның сыйдырышлыгын тоту дәрәҗәсе 600 циклдан соң 98,1% тәшкил итә, VC кушылмасы булган электролитның сыйдырышлыгын саклап калу дәрәҗәсе - 79,6%.Ләкин, бу өстенлек электролит 40 at велосипедта булганда юкка чыга, һәм барлык электролитлар велосипедта охшаш.
Aboveгарыдагы анализдан, литий-ионлы батареяның цикл эшләнеше литий имид тозы электролит кушылмасы буларак кулланылганда сизелерлек яхшыра алуын күрү кыен түгел.Литий-ион батарейкаларында LiTFSI кебек өстәмәләрнең эш механизмын өйрәнү өчен, ВАРВАРА шарова XPS тарафыннан төрле электролитларда графит анод өслегендә формалашкан SEI фильмының составын анализлады.Түбәндәге рәсемдә беренче һәм 50 нче циклдан соң графит анод өслегендә формалашкан SEI фильмының XPS анализ нәтиҗәләре күрсәтелә.Күреп була, LiTFSI кушылмасы белән электролитта формалашкан SEI фильмындагы LIF эчтәлеге VC кушылмасы булган электролитка караганда күпкә югарырак.Алга таба SEI фильм композициясенә санлы анализ шуны күрсәтә: SEI фильмындагы LIF эчтәлеге тәртибе lifsi> liftfsi> LiTFSI> VC> беренче циклдан соң буш төркем, ләкин SEI фильмы беренче зарядкадан соң үзгәрми.50 циклдан соң, лифси һәм лифтси электролитындагы SEI фильмының LIF эчтәлеге тиешенчә 12% һәм 43% ка кимеде, LiTFSI белән кушылган электролитның LIF эчтәлеге 9% ка артты.
Гадәттә, без SEI мембранасы структурасы ике катламга бүленә дип уйлыйбыз: эчке органик булмаган катлам һәм тышкы органик катлам.Анорганик катлам, нигездә, LIF, Li2CO3 һәм башка органик булмаган компонентлардан тора, алар яхшырак электрохимик күрсәткечләргә һәм ион үткәрүчәнлегенә ия.Тышкы органик катлам, нигездә, күзәнәк электролитларның бозылуы һәм полимерлаштыру продуктларыннан тора, мәсәлән, roco2li, PEO һ.б.Имид кушылмалары SEI мембранасына органик булмаган LIF компонентларын китерә ала, бу SEI мембранасы структурасын тотрыклырак итә, батарея циклы процессында электролитларның бозылуын яхшырак саклый, Li куллануны киметә һәм батареяның цикл эшләвен сизелерлек яхшырта ала.
Электролит өстәмәләре, аеруча LiTFSI кушылмалары буларак, имид литий тозлары батареяның цикл эшләвен сизелерлек яхшырта ала.Бу, нигездә, графит анод өслегендә барлыкка килгән SEI фильмының LIF, нечкә һәм тотрыклырак SEI пленкасына ия булуы белән бәйле, бу электролитның бозылуын киметә һәм интерфейс каршылыгын киметә.Ләкин, хәзерге эксперименталь мәгълүматлардан LiTFSI өстәмәсе бүлмә температурасында куллану өчен кулайрак.40 At булганда, LiTFSI өстәмәсенең VC өстәмәсеннән өстенлеге юк.
Пост вакыты: 15-2021 апрель