Mohloli: moetapele oa matla a macha, ka
Kakaretso: hajoale, letsoai la lithium ka har'a khoebo ea lithium-ion battery electrolyte haholo-holo LiPF6 le LiPF6 li fane ka electrolyte e ntle haholo ea ts'ebetso ea electrochemical, empa LiPF6 e na le botsitso bo fokolang ba mocheso le lik'hemik'hale, 'me e tsotella metsi haholo.
Hajoale, letsoai la lithium ka har'a khoebo ea lithium-ion battery electrolyte haholo-holo LiPF6 le LiPF6 li fane ka ts'ebetso e ntle ea electrochemical ea electrolyte.Leha ho le joalo, LiPF6 e na le botsitso bo fokolang ba mocheso le lik'hemik'hale, 'me e tsotella metsi haholo.Tlas'a ketso ea palo e nyane ea H2O, lintho tse acid tse kang HF li tla senyeha, ebe lintho tse ntle li tla senyeha, 'me likarolo tsa tšepe tsa phetoho li tla qhibiliha,' me holim'a elektrode e mpe e tla fallisetsoa ho senya filimi ea SEI. , Liphetho li bontša hore filimi ea SEI e ntse e tsoela pele ho hōla, e leng se lebisang ho fokotseha ho tsoelang pele ha matla a betri ea lithium-ion.
Bakeng sa ho hlola mathata ana, batho ba ts'epa hore matsoai a lithium a imide a nang le H2O e tsitsitseng haholoanyane le botsitso bo betere ba mocheso le lik'hemik'hale, joalo ka letsoai la lithium joalo ka LiTFSI, lifsi le liftfsi, a lekantsoe ke lintlha tsa litšenyehelo le li-anion tsa letsoai la lithium. joalo ka LiTFSI e ke ke ea rarolloa bakeng sa ho bola ha Al foil, joalo-joalo, letsoai la LiTFSI lithium ha le so sebelisoe.Haufinyane tjena, VARVARA sharova ea laboratori ea Jeremane HIU e fumane mokhoa o mocha oa ho sebelisoa ha imide lithium salts e le li-additives tsa electrolyte.
Monyetla o tlase oa eleketrode e mpe ea graphite ka betri ea Li-ion e tla lebisa ho bola ha electrolyte holim'a eona, ho etsa lera la passivation, le bitsoang filimi ea SEI.Filimi ea SEI e ka thibela electrolyte hore e se ke ea senyeha holim'a mobu o mobe, kahoo botsitso ba filimi ea SEI bo na le tšusumetso ea bohlokoa ho botsitso ba potoloho ea libeteri tsa lithium-ion.Le hoja letsoai la lithium le kang LiTFSI le ke ke la sebelisoa e le solute ea electrolyte ea khoebo ka nakoana, e 'nile ea sebelisoa e le li-additives' me e fumane liphello tse ntle haholo.Teko ea VARVARA sharova e fumane hore ho eketsa 2wt% LiTFSI ka har'a electrolyte ho ka ntlafatsa ts'ebetso ea potoloho ea betri ea lifepo4/graphite: li-cycle tse 600 ho 20 ℃ mme ho theoha ha matla ho ka tlase ho 2%.Sehlopheng sa taolo, electrolyte e nang le 2wt% VC additive e eketsoa.Tlas'a maemo a tšoanang, ho fokotseha ha matla a betri ho fihla hoo e ka bang 20%.
E le ho netefatsa phello ea li-additives tse fapaneng ts'ebetsong ea libeteri tsa lithium-ion, sehlopha se se nang letho lp30 (EC: DMC = 1: 1) ntle le li-additives le sehlopha sa liteko tse nang le VC, LiTFSI, lifsi le liftfsi li lokiselitsoe ke varvarvara sharova. ka ho latellana.Ts'ebetso ea li-electrolyte tsena e ile ea hlahlojoa ke konopo ea halofo ea sele le sele e felletseng.
Setšoantšo se ka holimo se bontša li-curve tsa voltammetric tsa li-electrolyte tsa sehlopha se se nang letho sa taolo le sehlopha sa liteko.Nakong ea ts'ebetso ea ho fokotsa, re hlokometse hore tlhōrō e hlakileng ea hona joale e hlahile ka electrolyte ea sehlopha se se nang letho hoo e ka bang 0.65v, e tsamaellanang le ho fokotseha ha ho qhibiliha ha EC solvent.Tlhōrō ea hona joale ea ho bola ea sehlopha sa liteko se nang le VC se kenyelletsoeng se fetotsoe ho matla a phahameng, e leng haholo-holo hobane motlakase oa ho bola oa VC additive o ne o phahame ho feta oa EC, Ka hona, ho senyeha ho etsahetse pele, ho neng ho sireletsa EC.Leha ho le joalo, li-curve tsa voltammetric tsa electrolyte tse kenyelletsoeng ka LiTFSI, lifsi le littfsi li-additives li ne li sa fapane haholo le tsa sehlopha se se nang letho, se bontšang hore li-additives tsa imide li ke ke tsa fokotsa ho senyeha ha EC solvent.
Setšoantšo se ka holimo se bontša ts'ebetso ea electrochemical ea graphite anode ho li-electrolyte tse fapaneng.Ho tloha ts'ebetsong ea tefiso ea pele le ho tsoa, katleho ea coulomb ea sehlopha se se nang letho ke 93.3%, katleho ea pele ea electrolyte e nang le LiTFSI, lifsi le liftfsi ke 93.3%, 93.6% le 93.8%, ka ho latellana.Leha ho le joalo, katleho ea pele ea li-electrolyte tse nang le VC additive ke 91.5% feela, e leng haholo-holo hobane nakong ea pele ea lithium intercalation ea graphite, VC e senyeha holim'a graphite anode 'me e ja Li e ngata.
Sebopeho sa filimi ea SEI se tla ba le tšusumetso e kholo ho conductivity ea ionic, ebe se ama ts'ebetso ea sekhahla sa betri ea Li-ion.Tekong ea ts'ebetso ea sekhahla, ho fumanoa hore electrolyte e nang le lifsi le li-additives tsa liftfsi e na le bokhoni bo fokolang ho feta li-electrolyte tse ling tse tsoang holimo hona joale.Tekong ea potoloho ea C / 2, ts'ebetso ea potoloho ea li-electrolyte tsohle tse nang le li-additives tsa imide li tsitsitse haholo, ha matla a li-electrolyte tse nang le li-additives tsa VC a fokotseha.
E le ho hlahloba botsitso ba electrolyte nakong ea nako e telele ea betri ea lithium-ion, VARVARA sharova e boetse e lokiselitse LiFePO4 / graphite cell cell e nang le konopo ea sele, 'me e hlahlobile ts'ebetso ea potoloho ea electrolyte e nang le li-additives tse fapaneng ho 20 ℃ le 40 ℃.Liphetho tsa tlhahlobo li bonts'itsoe lethathamong le ka tlase.Ho ka bonoa ho tsoa tafoleng hore katleho ea electrolyte e nang le tlatsetso ea LiTFSI e phahame haholo ho feta e nang le tlatsetso ea VC ka lekhetlo la pele, mme ts'ebetso ea libaesekele ho 20 ℃ e matla le ho feta.Sekhahla sa ho boloka matla a electrolyte e nang le tlatsetso ea LiTFSI ke 98.1% ka mor'a lipotoloho tse 600, athe sekhahla sa ho boloka matla a electrolyte e nang le sehokelo sa VC ke 79.6% feela.Leha ho le joalo, monyetla ona oa nyamela ha electrolyte e tsamaisoa ka baesekele ho 40 ℃, 'me li-electrolyte kaofela li na le ts'ebetso e tšoanang ea libaesekele.
Ho tsoa tlhahlobong e kaholimo, ha ho thata ho bona hore ts'ebetso ea potoloho ea betri ea lithium-ion e ka ntlafatsoa haholo ha letsoai la lithium imide le sebelisoa e le tlatsetso ea electrolyte.E le ho ithuta mokhoa oa ho sebetsa oa li-additives tse kang LiTFSI ka libeteri tsa lithium-ion, VARVARA sharova e ile ea hlahloba sebopeho sa filimi ea SEI e entsoeng holim'a graphite anode ka li-electrolyte tse fapaneng ka XPS.Setšoantšo se latelang se bontša liphetho tsa tlhahlobo ea XPS ea filimi ea SEI e entsoeng holim'a graphite anode ka mor'a potoloho ea pele le ea bo-50.Ho ka bonoa hore litaba tsa LIF ka filimi ea SEI e entsoeng ka electrolyte e nang le tlatsetso ea LiTFSI e phahame haholo ho feta ea electrolyte e nang le VC.Tlhahlobo e eketsehileng ea palo ea sebopeho sa filimi ea SEI e bontša hore taelo ea litaba tsa LIF filiming ea SEI ke lifsi > liftfsi > LiTFSI > VC > sehlopha se se nang letho ka mor'a potoloho ea pele, empa filimi ea SEI ha e fetohe ka mor'a tefiso ea pele.Ka mor'a lipotoloho tse 50, litaba tsa LIF tsa filimi ea SEI ho lifsi le liftfsi electrolyte li fokotsehile ka 12% le 43%, ka ho latellana, ha LIF content ea electrolyte e kenyelletsoeng ka LiTFSI e eketsehile ka 9%.
Ka kakaretso, re nahana hore sebopeho sa lera la SEI le arotsoe ka mekhahlelo e 'meli: lera le ka hare la inorganic le bokantle ba tlhaho.The inorganic layer e entsoe haholo ka LIF, Li2CO3 le likarolo tse ling tsa inorganic, tse nang le ts'ebetso e ntle ea electrochemical le conductivity e phahameng ea ionic.Ka ntle lera manyolo haholo-holo e entsoe ka porous electrolyte decomposition le polymerization dihlahiswa, tse kang roco2li, PEO joalo-joalo, e se nang tšireletso e matla bakeng sa electrolyte, Ka hona, re tšepa hore lera la SEI le na le likarolo tse ngata tsa inorganic.Li-additives tsa Imide li ka tlisa likarolo tse ling tsa inorganic LIF ho membrane ea SEI, e etsang hore sebopeho sa membrane ea SEI se tsitsitse, se ka thibela ho bola ha electrolyte molemong oa potoloho ea betri, sa fokotsa tšebeliso ea Li, le ho ntlafatsa haholo ts'ebetso ea potoloho ea betri.
Joalo ka li-additives tsa electrolyte, haholo li-additives tsa LiTFSI, letsoai la lithium le ka ntlafatsa haholo ts'ebetso ea betri.Sena se haholo-holo ka lebaka la 'nete ea hore SEI filimi thehoa holim'a graphite anode na le ho feta LIF, thinner le tsitsitseng haholoanyane SEI filimi, e leng ho fokotsa ho bola ha electrolyte le ho fokotsa ho hanyetsa segokanyimmediamentsi sa sebolokigolo.Leha ho le joalo, ho tsoa ho data ea hajoale ea liteko, tlatsetso ea LiTFSI e loketse ho sebelisoa mocheso oa kamore.Ho 40 ℃, kenyelletso ea LiTFSI ha e na molemo o hlakileng ho feta tlatsetso ea VC.
Nako ea poso: Apr-15-2021