双氟草酸硼酸锂与电极材料的匹配性

2021-11-20 19:29:20 Summer 10

 LiODFB与电极材料的匹配性 

LiODFB与LiBOB相似,本身可参与SEI膜的形成,即使在纯PC中仍能在负极表面形成稳定的SEI膜。具体机理为:在LiODFB电解液中,两个相互竞争的化学反应,得到 的产物均能与SEI膜中的(LiOCO2CH2)2等半碳酸酯双锂反 应,形成更复杂稳定的低聚物,得到更稳定的SEI膜。

 LiODFB的结构中只有一个草酸根,所形成的SEI膜的 阻抗值较LiBOB形成的SEI膜要低,表现在阻抗谱中1.5 V 处的电压平台(主要由草酸根还原引起)较短。 

由于形成的SEI膜稳定性好、阻抗适中,基于LiODFB的Li/石墨电池的循环可逆性较好。在0~2 V以25 mA/g 充放电时,1.0 mol/L LiODFB/EC+DMC(1:1)电解液组装电池的首次循环效率为83.4%,高于使用LiPF6的 78.8%;以0.5 C充放电时,1.0 moI/L LiODFB/PC+EC +EMC(3:3:4)电解液组装电池的首次循环效率为86%, 高于使用LiBF4的60%及使用LiBOB的74%。 

电解液体系与正极材料是否有较好的相容性,也是锂离子电池实际应用中需要考虑的问题之一。LiBOB对LiCoO2 存在严重的溶解侵蚀作用,与LiMn204的相容性也不太好, 但LiBF4可与二者很好地匹配;LiBF4不能抑制正极材料 LiFePO4中Fe(Ⅱ)的溶解,因此在温度高于60℃时,两者组 装的电池性能很差;而LiBOB可与Fe(Ⅱ)相互作用,产生不 溶物覆盖在LiFePO4表面,阻止反应的进一步发生。LiODFB结合了LiBOB与LiBF4的优点,即与LiCoO2、 LiMn2O4、LiFePO4、LiNi1/3, Mn1/3 Co1/3O2及镍系正极材 料具有优异的相容性,所组装的实验电池即使在60℃下 循环100次(充放电倍率约0.1 C),容量仍无明显的衰减。


LiFePO4扩展:

磷酸铁锂是一种锂离子电池电极材料,化学式为LiFePO4,主要用于各种锂离子电池。 自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A为碱金属,M为CoFe两者之组合:LiFeCoPO4)的橄榄石结构的锂电池正极材料之后, 1997年美国德克萨斯州立大学John. B. Goodenough等研究群,也接着报导了LiFePO4的可逆性地迁入脱出锂的特性。

磷酸铁锂的应用领域主要有:
⑴ 储能设备
太阳能、风力发电系统之储能设备,不断电系统UPS,配合太阳能电池使用作为储能设备(比亚迪已经在生产此类电池);
⑵ 电动工具类
高功率电动工具(无线),电钻、除草机等;
⑶ 轻型电动车辆
电动机车, 电动自行车, 休闲车, 高尔夫球车, 电动推高机, 清洁车,混合动力汽车(HEV),近期2-3年的目标;
⑷ 小型设备
医疗设备:(电动轮椅车,电动代步车),玩具(遥控电动飞机,车,船);
⑸ 其它小型电器
矿灯, 植入性的医疗器械(磷酸铁锂无毒性,锂电池仅铁锂可满足要求) , 替代铅酸,镍氢,镍镉,锂钴,锂锰类电池在小型电器上的应用。


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