Prof. Xianluo Hu和Yingjie Zhu等人[5]成功的研發出一種新型羥基磷灰石超長納米線基耐高溫鋰電池隔膜,該電池隔膜除了具有柔韌性高、力學強度好、孔隙率高、電解液潤濕和吸附性能優良的特點外,更重要的是熱穩定性高、耐高溫、阻燃耐火,在700℃的高溫下仍可保持其結構完整性。采用羥基磷灰石超長納米線基耐高溫電池隔膜組裝的電池在150℃高溫環境中能夠保持正常工作狀態,并點亮小燈泡,而采用PP隔膜組裝成的電池在150℃高溫下很快發生短路,可以有效提高鋰電池的工作溫度和安全性。如何挑選無水醋酸鋰?四川無水醋酸鋰用途
中國科學院金屬研究所李峰研究員團隊采用含羰基、含氟的三氟乙酸鋰來調控鋰離子的溶劑化層,三氟乙酸陰離子會取代部分溶劑分子并與鋰離子發生較強的溶劑化作用,可降低鋰離子在SEI/電解質界面的去溶劑化能。同時三氟乙酸陰離子與溶劑分子相比,其比較低未占據分子軌道能量更低,鋰離子溶劑化層中的三氟乙酸陰離子會優先在鋰負極表面發生分解,進而生成富含LiF和Li2O等無機物的SEI膜,這些納米無機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膜中擴散的能壘。LiF和Li2O具有較高的表面能,能有效促進鋰離子的均勻沉積并***鋰枝晶的生成。電化學過程分析表明,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,并促進球形鋰顆粒生成,鋰金屬負極以平均。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出優異的循環穩定性。 質量無水醋酸鋰走勢醋酸鋰和10 mM DTT混合液,由于其提高效果有倍增作用,所以能夠**提高外源基因的轉化效率。
提高鋰離子電池的安全性、避免熱失控的發生不僅需要從電池材料上做出改變,還需要結合電池配方設計、結構設計和電池組的熱管理設計上多管齊下。當前引發鋰電池熱失控的因素多種多樣,總結起來主要有過熱、過充、內短路、碰撞等引起的發熱失控。如何提高電池的安全性,把熱失控的風險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外,還與負極、隔膜、電解液、粘結劑等其他電池組成部分有著很大關系。下面展開講述研究者們是如何在電池材料上降低電池熱失控風險,提高鋰電池安全性。
鋰電池電解液基本上是有機碳酸酯類物質,是一類易燃物。常用電解質鹽六氟磷酸鋰(LiPF6)存在熱分解放熱反應。因此提高電解液的安全性對動力鋰離子電池的安全性控制至關重要。LiPF6的熱穩定性是影響電解液熱穩定的主要因素,因此目前主要改善方法是采用熱穩定性更好的鋰鹽。但由于電解液本身分解的反應熱十分小,對電池安全性能影響十分有限。對電池安全性影響更大的是其易燃性。降低電解液可燃性的途徑主要是采用阻燃添加劑,但是這些阻燃劑往往會對鋰電池的電化學性能產生嚴重的影響,因此難以在實際中應用。HongfaXiang等人[6]采用磷酸三甲酯(TMP)為溶劑,雙氟磺酰亞胺鋰為溶質,研發出一種新型高濃度不燃電解液。在高濃度(5mol/L)下,電解液中大部分TMP溶劑分子和Li+配位,形成特殊的溶劑化結構,這使得溶劑分子與負極之間的副反應減少,**提高了電池的安全性。美國加州大學圣迭戈分校的YuQiao團隊[7]采用膠囊封裝的方式將阻燃劑二芐胺(DBA)儲存在微型膠囊里,分散在電解液中,正常狀態下不會對鋰電池的性能產生影響,當電池受到擠壓等外力破壞時,膠囊中的阻燃劑就會被釋放出來,“毒化”電池使電池失效,從而避免熱失控的發生。之后,他們團隊又采用同樣的技術。 無水醋酸鋰的量大批發。
醋酸鋰在當今能源制約、環境污染等大背景下,國家提出發展新能源作為改善環境、節約成本的重要舉措。其中,電動汽車**近成為熱點,越來越多的人選擇電動汽車,不僅因為其用車成本低,而且電動汽車在使用過程中不會產生廢氣,和傳統汽車相比不存在大氣污染的問題。然而電動汽車安全事故的頻發,讓人不得不重新審視電動汽車的安全性。電池熱失控是起火事故的主要原因。像特斯拉汽車、三星手機等起火事件都涉及到了鋰離子電池的熱失控問題。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,便會發生熱失控。鋰離子電池一旦發生熱失控,會引發停不下來的連鎖反應,溫度在幾毫秒內迅速上升,內部產熱遠高于散熱速率,電池內部積攢大量熱量,使電池變成氣體,導致電池起火和,并且幾乎不能以常規方式撲滅,直接威脅到用戶安全。醋酸鋰法和電轉化法的轉化效果。海南無水醋酸鋰項目
無水醋酸鋰的生產流程。四川無水醋酸鋰用途
鋰金屬具有高達3,860mAh/g的理論質量比容量,被認為是**理想的下一代負極材料。然而,由于其較低的電化學氧化還原電位(V相對標準氫電極),金屬鋰易與常規電解液反應在其表面生成不穩定的固態電解質膜(SEI)。一方面,該SEI膜會嚴重消耗有限的活性材料和電極液;另一方面也會降低鋰金屬負極的庫倫效率。SEI膜的成分與結構和電解的組成息息相關。在電解液體系中,鋰離子以溶劑化的形式存在,其溶劑化層的組成直接影響了負極SEI膜的組成和結構。近來,隨著溶劑化層的深入認識,鋰鹽陰離子(如NO3-和FSI-)已成為調控鋰離子溶劑化層并提高鋰負極庫倫效率的有效手段之一。因此,尋找新型陰離子并在鋰負極表面構建穩定SEI膜的研究一直在不斷進行中。 四川無水醋酸鋰用途