不同温度的LiODFB​与LiPF6电池的CV曲线

2021-11-26 21:53:16 Summer 402

下图是不同温度下G/Li电池的CV曲线。 

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从图(a)可知,60℃时,正扫过程中,以LiODFB电池为例,当从高电位 1.2V扫至0.71V,开始出现缓慢增加的峰,参考文献以及G/Li电池的反应机理, 此峰是不可逆的氧化还原反应,对应石墨电极表面SEI膜的形成。继续扫描至 0.25V,电流开始快速增加,此时有大量的嵌锂反应,在0.2V-0V之间没有明显的峰值,可见嵌锂过程是随着电位降低而渐渐进行的,并不像其它电极材料具有 嵌锂的电压峰值。且石墨的对锂电位很低,设置的电位偏低,会导致析出锂枝晶, 枝晶可能刺穿隔膜,对电池造成危害。反扫过程中,在0.29V左右(理论值为 0.2V)有明显的氧化峰,此时Li+从石墨中脱出。对比LiODFB与LiPF6电池的首次CV曲线可知,LiPF6电池的脱嵌锂电位较LiODFB电池偏小,更接近理论值,因此LiODFB电池极化偏大,首次可逆性差。

从图(b)可知,-20℃下电池的扫描曲线和60℃基本相同,但是-20℃的电池的还原峰氧化峰的面积明显小于60℃的,因此-20℃时电池脱嵌锂的容量小于 60℃的。在-20℃LiODFB电解液的电导率优于LiPF6电解液,因此LiPF6电池极化偏大,可逆性较差。

G/Li电池:

锂电池是一类由锂金属或锂合金为正/负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M. S. Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。随着科学技术的发展,锂电池已经成为了主流。

锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性、比容量自放电率性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。


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