傳統(tǒng)電解液采用熱不穩(wěn)定的六氟磷酸鋰(LiPF6)為主要導(dǎo)電鋰鹽,溶于極易燃碳酸酯,如碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)等。在LIBs的熱失控過程中,有許多鏈?zhǔn)椒磻?yīng)釋放熱量,電解液在決定鋰離子電池的熱安全性方面起著至關(guān)重要的作用,人們一直致力于制備高安全性的電解液。電解液的熱穩(wěn)定性評(píng)價(jià)也采用了ARC技術(shù),結(jié)果表明,在環(huán)酯基電解液中加入環(huán)醚降低了初始熱分解溫度,并且熱失控嚴(yán)重程度**降低。此外,采用三氟甲磺酸鋰(LiCF3SO3)取代LiAsF6,**提高了以環(huán)醚和酯為溶劑的電解液的初始熱分解溫度。三氟甲磺酸鋰用于制造“水合雙鹽”或一水合鹽電解液。北京節(jié)能三氟甲基磺酸鋰
近年來,伴隨電動(dòng)汽車及儲(chǔ)能行業(yè)需求的不斷提升,鋰離子電池的能量密度也被進(jìn)一步提高。但與此同時(shí),鋰離子電池的火災(zāi)安全性問題也更加突出。商業(yè)鋰離子電池內(nèi)部組分為易燃材料,帶電電極材料儲(chǔ)存較高的能量,特別是低閃點(diǎn)的有機(jī)碳酸酯液態(tài)電解質(zhì)的高度易燃及泄漏問題是造成鋰離子電池火災(zāi)安全事故的重要因素。因此開發(fā)本質(zhì)安全型的固態(tài)化電解質(zhì)是降低其火災(zāi)安全隱患的根本手段之一。本文針對(duì)商業(yè)化液態(tài)電解質(zhì)易燃,易泄漏的問題,開展了安全型二氧化硅基離子凝膠準(zhǔn)固態(tài),鈉超離子導(dǎo)體型(NASICON)無機(jī)固態(tài),無機(jī)-有機(jī)聚合物復(fù)合型固態(tài)電解質(zhì)的合成,電化學(xué)及安全性能的相關(guān)研究,電解質(zhì)的安全性明顯提高并**終獲得了性能良好的全固態(tài)電池。首先,開展了二氧化硅基離子凝膠準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)相關(guān)研究。使用硅酸四乙酯(TEOS)作為硅源,鹽酸作為催化劑,1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽([BMIm][BF4])作為離子液體,三氟甲磺酸鋰(LiOTf)或雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiTFSI)作為鋰鹽,通過快速溶膠凝膠法制備了兩種二氧化硅基離子凝膠準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)。該類電解質(zhì)以二氧化硅為基質(zhì)骨架,內(nèi)部保留部分離子液體,熱穩(wěn)定性好且完全不燃。山西鋰電池三氟甲基磺酸鋰三氟甲基磺酸鋰的外觀:白色粉末。
CF3SO3Li(三氟甲磺酸鋰)在熱穩(wěn)定性、吸水分解性、循環(huán)性能等方面都高于LiPF6,尤其是CF3SO3li應(yīng)用于固體電解質(zhì)時(shí),由于其穩(wěn)定的陰離子會(huì)使電解質(zhì)和陰極材料界面間的鈍化層結(jié)構(gòu)和組成得到改善,有利于電解質(zhì)、鈍化膜和電機(jī)的穩(wěn)定。因此,CF3SO3Li的生產(chǎn)和應(yīng)用必將成為研究的熱點(diǎn)。CF3SO3Li應(yīng)用于固體電解質(zhì)時(shí),由于其穩(wěn)定的陰離子會(huì)使電解質(zhì)與負(fù)極材料界面間的鈍化層結(jié)構(gòu)和組成得到改善,有力于電解質(zhì),鈍化膜,電極的穩(wěn)定。國(guó)外雖然已經(jīng)合成出了CF3SO3Li,并有試劑出售,但其合成研究都停留在實(shí)驗(yàn)室合成階段,國(guó)內(nèi)對(duì)電池材料CF3SO3Li的合成研究未見報(bào)道。
目前,CF3S031i的工業(yè)應(yīng)用主要是以鋰電池電解液為主。此外,固體聚合物電解質(zhì)具有良好的柔韌性、成膜性、穩(wěn)定性和成本低等特點(diǎn),既可作為正負(fù)電極間隔膜用又可作為傳遞離子的電解質(zhì)用,是CF3S031i應(yīng)用的又-重要研究領(lǐng)域。另外,還應(yīng)用于一次電池等領(lǐng)域。由于液態(tài)電解質(zhì)鋰離子電池會(huì)發(fā)生漏液、等安全性問題,而固態(tài)電池除內(nèi)溫略有升高外(<20C)并無任何其它安全性問題出現(xiàn)。一種鋰離子電池電解液及鋰離子電池,所述鋰離子電池電解液,包括非水有機(jī)溶劑,鋰鹽,功能添加劑,阻燃添加劑和負(fù)極成膜劑。在合理優(yōu)化非水有機(jī)溶劑,鋰鹽,負(fù)極成膜劑的基礎(chǔ)上,采用全氟烷基苯硫醚作為一種功能添加劑。不僅能有效解決三氟甲磺酸鋰(LiCF3SO3),全氟烷基磺酰甲基鋰(LiC(CF3SO2)3),雙(三氟甲基磺酰)亞胺鋰(LTFSI),雙(氟磺酰)亞胺鋰(LiFSI)等上述新型鋰鹽對(duì)鋁集流體的腐蝕問題,提高鋰離子電池的循環(huán)性能,使它們能很好地取代LiPF6,而且還能廣泛應(yīng)用在二次鋰離子電池電解液中,尤其適用于鋰離子動(dòng)力電池,提高鋰離子動(dòng)力電池的熱穩(wěn)定性。新型透明高個(gè)電常數(shù)聚丙烯腈.三氟甲基磺酸鋰/環(huán)氧樹脂復(fù)合材料。
在反應(yīng)容器中加入液體SO380.06g,恒溫在25℃攪拌,在2小時(shí)內(nèi)緩慢持續(xù)充入CHF3氣體112g,持續(xù)攪拌1小時(shí);將反應(yīng)容器內(nèi)液體升溫至60℃,用NaOH溶液和有機(jī)溶劑**吸收尾氣,當(dāng)無尾氣排出后,將反應(yīng)容器內(nèi)液體降溫至室溫備用;在新的反應(yīng)容器中加入碳酸鋰45.0g,加入450g去離子水?dāng)嚢杈鶆颍徛渭由鲜鯟hemicalbook冷卻后的反應(yīng)液,開啟排空和降溫,控制溫度在45℃,滴加時(shí)間控制在1小時(shí)左右,滴加完成后持續(xù)恒溫反應(yīng)3小時(shí);過濾反應(yīng)液,蒸干母液得到含有三氟甲基磺酸鋰和少量碳酸鋰的白色粉末。將所述粉末用800g碳酸二甲酯溶解,通過過濾、重結(jié)晶、干燥等工序得到純度為99.93%的白色粉末三氟甲磺酸鋰126g,整體收率為80.7%。用途三氟甲基磺酸鋰電荷分布比較分散,電子離域化作用強(qiáng)。智能三氟甲基磺酸鋰資費(fèi)
三氟甲基磺酸鋰的化學(xué)名稱。北京節(jié)能三氟甲基磺酸鋰
為研究鈉離子對(duì)Li-O2電池的影響,研究者使用了相同的電池材料,但在四甘醇二甲基二甲基醚(TEGDME)和1 M三氟甲磺酸鋰溶液中引入了不同濃度的三氟甲磺酸鈉。圖a為添加有鈉離子的三種不同電解質(zhì)的Li-O2電池的電壓曲線。在1 M Li+電解液中,放電顯示出一個(gè)約2.7 V的平臺(tái),而充電曲線從3.6 V處的平臺(tái)開始,迅速超過4.0 V直至充電結(jié)束。使用0.1 M Na+時(shí),充電電壓在3.8 V處顯示穩(wěn)定的平臺(tái);對(duì)于具有1 M Li+和0.5 M Na+的電解質(zhì),充電電壓進(jìn)一步降低至3.4 V,表現(xiàn)出小于0.5 V的低充電過電勢(shì)。類似的趨勢(shì)也可在另一組電解質(zhì)中觀察到。Na+的添加會(huì)降低充電電位,其中0.4 M Li+和0.6 M Na+的比較低充電電位為3.4 V,這表明析氧反應(yīng)(OER)中的快速動(dòng)力學(xué)。深度放電/充電曲線,在沒有Na+,放電容量為2.08 mAh cm-2;具有1 M Li+和0.1 M Na+,放電容量為7.2 mAh cm-2,具有1 M Li+和0.5 M Na+的電池的容量為5.9 mAh cm-2。具有1 M Li+和0.5 M Na+的Li-O2電池在30周內(nèi)都能保持低的充電電壓。30圈循環(huán)后,充電電位增加,這可能是由于副產(chǎn)物在電極上的積累。北京節(jié)能三氟甲基磺酸鋰