锂盐LiFSI与LiTFSI的电解液研究 —— 默尼化工科技(上海)有限公司

2019-12-04 18:08:24 adman 141

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双三氟甲烷1575192402251198.jpg磺酰亚胺锂(LiTFSI)以及双氟磺酰亚胺锂,用于电解质,对其所组成的电解液体系进行了全面深入的研究。
   双氟黄酰亚胺锂(LiFSI)可保持热稳定至180℃,并在低介电常数的碳酸酯类溶剂中具有较高的溶解度。相比于LiPF6体系,LiFSI的碳酸酯电解液在-50-50℃均具有更高的电导率,室温下该体系的锂迁移数高达0.5-0.6。1M LiFSIEC/DMC/EMC(v/v/v,5:2:3)电解液与石墨负极和LiFePO4正极材料在电池循环过程中有良好的兼容性。当LiFSI碳酸酯类电解液中存在衡量的水分、Cl-离子时,电解液在4.1V以上电位腐蚀铝箔集流体。随着水分含量、Cl-离子杂质的增加,铝箔被腐蚀的情况更加严重。对铝箔表面进行预处理和在电解液中加入防腐蚀添加剂都是有效改善铝箔腐蚀的方法,其中最有效的添加剂为LiClO4、MTES。
   我们还发现,LiFNFSI与电极材料、隔膜具有极好的浸润性,在60℃时,1M LiFNFSI EC/DMC(v/v,1:1)电解液与正极材料LiMn2O4的兼容性优异,Mn2+在电解液中的溶解被抑制。60℃时,分别在1M LiFNFSI EC/DMC(v/v,1:1)和1M LiPF6 EC/DMC(v/v,1:1)电解液中进行铜箔上的电化学镀锂,发现含有LiFNFSI的电解液中,铜箔表面能镀上更多具有电化学活性的金属光泽锂。
   最后,我们着重研究了以甲基三乙氧基硅烷(MTES)为锂离子电解液溶剂的体系。1M LiFSI-MTES电解液具有较宽的液程,比碳酸酯类电解液具有更低的粘度,当MTES单独作为溶剂时,LiFSI和LiTFSI与常见的负极材料MCMB、Li4Ti5O12均具有较好的兼容性,电解液能在较低的电位下发生还原反应生成有效的SEI膜,使得电池能保持良好的循环性能与较高的容量保持率。

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