全氟电解液与硅碳负极的副反应及改性策略

氟代碳酸乙烯酯(FEC)是锂离子电池常用的添加剂,可改善长循环稳定性,但在电解液中添加的质量分数大于10%时,会导致电池严重产气,带来安全隐患并影响电池寿命。以1 mol/L二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)/FEC为基础电解液,研究在SiO_(x)/石墨(Si/C)负极表面的产气和界面副反应,并引入聚氨酯(PU)来缓解Si/C负极与电解液之间的界面副反应。FEC会在负极表面发生持续分解,并生成CO_(2)和H_(2)。在电解液中加入PU后,Si/C负极的体积膨胀得到抑制,可抑制固体电解质相界面(SEI)膜的破裂与重建,减少FEC与负极的接触,从而缓解界面副反应,改善电解液的电化学性能。Li|Si/C电池以0.5 C倍率在0.001~1.500 V可稳定循环200次,容量保持率为74.98%。

锂金属电池电解液的研究进展

锂离子电池拥有高能量密度和长循环寿命等众多优点,在可移动电子设备、电动汽车和储能等领域得到越来越广泛的应用。锂金属因其最高的能量密度,被认为是负极的终极目标,因此成为研究的前沿热点。由于锂金属负极反应活性很高,传统电解液碳酸酯和其适配性很差,因此亟待开发锂金属电池电解液。本文主要阐述锂金属电池电解液的研究进展,介绍了锂金属电解液的常用表征方法,包括库伦效率测试,负极界面表征,不同类型电池测试等。并对锂金属电池电解液主要开发方向进行了介绍,包括全氟电解液、双盐电解液、高盐电解液、局域高盐电解液等,分析了其性能优劣。随着研究的成熟,未来的研究将基于更加商业化的体系开发电解液,并多方向融合发展,开发新型有机溶剂等。相信通过持续的深入研究和创新,锂金属电池商业化将成为现实。

富锂锰基锂离子电池电解液开发与优化

近年来锂离子电池被广泛的用于社会的方方面面,包括消费类锂离子电池、汽车动力电池、储能设备等。随着社会科技的进步,对锂离子电池的能量密度也逐步有了更高的要求,进一步提升电池能量密度成为了研究的热点和难点。富锂锰基正极材料具有高可逆容量,但目前传统电解液难以耐受其适用的4.6 V及以上高电压。本研究通过减少普通碳酸酯的含量,增加对电压具有更高耐受性的其他类型的有机物质,如氟代酯、氟醚类化合物,并通过优化添加剂进一步提升了电解液性能。扣电中高氟代溶剂电解液最优,M2电解液200 cls 93%。单片电池中全氟电解液最优,H1电解液循环172 cls容量保持80%。本研究确认氟代电解液在富锂正极电池中具有优良的性能,为富锂电池的商业化应用指明了未来开发方向。