理论教育 电解液及添加剂优化建议:如何优化电解液中的添加剂?

电解液及添加剂优化建议:如何优化电解液中的添加剂?

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:富锂锰基材料工业化应用的一大核心问题是高压电解液的突破。目前的液态电解液在超过4.5 V电压下使用容易发生分解,并伴随大量副产物的生成[148],所以富锂锰基材料与电解液方面的匹配研究集中在将电解液主要溶剂更换为高压下更稳定的砜类、氟化碳酸酯类、腈类以及离子液体电解液等。也有使用各类型的添加剂改善电解液高压性能的报道[150-152]。

电解液及添加剂优化建议:如何优化电解液中的添加剂?

富锂锰基材料工业化应用的一大核心问题是高压电解液的突破。目前的液态电解液在超过4.5 V电压下使用容易发生分解,并伴随大量副产物(如惰性物质Li2Co3和LiF、腐蚀性物质HF)的生成[148],所以富锂锰基材料与电解液方面的匹配研究集中在将电解液主要溶剂更换为高压下更稳定的砜类、氟化碳酸酯类、腈类以及离子液体电解液等。Evans等[149]研究了氮甲基氮正丙基吡咯烷鎓(溶剂)-二(三氟甲基磺酰)亚胺锂(锂盐)离子液体电解液与富锂锰基材料匹配的电化学性能,研究发现,这种电解液可以调制电极-电解液界面:富锂锰基材料颗粒在循环后能够更好地维持层状结构,1 C倍率下循环1 000次仍然有160 mAh·g-1以上的比容量,并且材料的体积比容量也有较好的保证。(www.daowen.com)

也有使用各类型的添加剂改善电解液高压性能的报道[150-152]。Li 等[153-161]近年来研究了多种添加剂对富锂锰基材料的效果,其中包括氮丙烯基-氮双(三甲基硅烷基)胺(NNB)[162]、2-苯氧基-三甲基硅烷(APTS)和亚磷酸三乙酯(TEP)等,他们提出了几种具有建设性的观点:添加剂对正极表面的调控作用很大,可以降低表面活化能以抑制电解液副反应产物对材料表面的侵蚀,以及将副反应产物HF转换成高稳定性的界面附着于材料表面,从而提升材料的稳定性。Han等[144]使用氟代丙二硼酸锂盐(LiFMDFB)作为富锂锰基材料和硅碳复合材料电池添加剂,这种添加剂可以调控富锂锰基颗粒的外层以减少HF的侵蚀,其过程如图5-138所示。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈