锂硫电池电解液研究进展

锂硫电池的理论比能量为2600Wh/kg,被认为是继锂离子电池后最接近商业化的高比能量二次电池体系。基于锂硫电池的液态反应类型,一方面,多硫离子的溶解不可避免且对锂硫电池十分必要,但另一方面,活性物质利用率低和循环性能差是制约锂硫电池发展的关键因素,这些都与所用电解液的组成等密切相关,从电解液的角度改善高比能量锂硫电池的性能显然更为有效。本文从溶剂、锂盐和添加剂的角度对近年来锂硫电池电解液的研发进展进行了总结。     

锂离子电池非水有机电解液研究现状与进展

分别从锂离子电池非水电解液组成的三方面:锂盐、溶剂、添加剂,对其研究现状和最新进展进行了综述。分子设计结合量子化学理论计算对近年来锂离子电池非水电解液的研究进展起到了很好的促进作用。电解液某些性能间此消彼长的关系是获得完美型电解液的难点所在,功能型电解液的开发更为现实,在此之中,电解液组成三方面之间的相容性问题应该获得更多重视。     

锂离子电池非水电解液的研究

分析了锂离子电池的非水有机电解液与电极的相互作用原理;综述了近几年有机电解液的导电锂盐、有机溶剂和添加剂几个方面的研究进展。     

锂离子电池用低温电解液的研究进展

在低温下由于电解液流动性下降、Li⁺传输能力降低导致的锂离子电池容量快速衰减、循环寿命缩短等问题,日益受到重视。分析锂离子电池低温性能的影响因素,如电解液的本体性质与电解液/电极界面反应。着重从溶剂、锂盐和添加剂等方面,总结低温电解液的研究进展,如开发高低温兼顾的电解液、制备锂盐及探讨不同添加剂的协同作用。对低温电解液的发展提出展望,如制备局部高浓度电解液或发展全氟化电解液等。     

高压镍锰酸锂电池电解液体系探索研究

新型正极材料高压镍锰酸锂的平台电位在4.75Vvs Li~+/Li,因此普遍认为电解液在高电位下的氧化分解是限制其应用的瓶颈。我们的研究工作发现,在半电池内、以纯碳酸酯为溶剂,镍锰酸锂表现出较好的循环稳定性,常规溶剂组合可以实现循环300周后容量保持80%以上,溶剂优化后,甚至达到92%以上的保持率。这表明高压镍锰酸锂电池正极一侧对添加剂的需求并不迫切。但是,我们发现部分常用石墨负极添加剂会对高压镍锰酸锂的循环性产生负面作用。本文中列举了碳酸亚乙烯酯(VC)和亚硫酸乙烯酯(ES)的氧化行为,发现它们分别在4.6V和4.05Vvs Li~+/Li会有明显分解反应。含有VC、ES添加剂的电解液使得镍锰酸锂电池的放电容量显著降低,在其电极表面有一层厚厚的沉积物,同时电池的阻抗显著增加。实验结果表明,在商品电池内广泛使用的负极添加剂,可能会优先在高压镍锰酸锂一侧发生正极氧化分解。因此,镍锰酸锂电池需要重新设计电解液体系。     

使用新型电解液的磷酸铁锂电池高低温性能

在某商用锂离子电池电解液(CE)中加入双草酸硼酸锂(Li BOB)和氟代碳酸乙烯酯(FEC)制备了一种电解液(WY)。对使用WY电解液的18 Ah磷酸铁锂/石墨动力电池进行高低温电性能测试,并与使用CE电解液的同规格LiFePO_4电池高低温数据进行了对比。结果表明:与商用电解液相比,使用WY电解液的电池在25℃不同倍率下放电容量均高于商用电解液电池。WY电池在-20℃低温下0.1 C和0.2 C放电容量增加了16.0%和15.8%。WY电池-20℃与室温下的放电容量高于CE电池。在-40℃低温下,WY电池性能优于CE电池。在60℃高温下,使用WY电解液的电池性能优于使用CE电解液的电池性能。     

高浓度电解液用于锂电池的进展

概述近年来高浓度电解液在锂电池体系中的应用及研究进展,包括锂离子电池、锂金属电池、锂氧电池和锂硫电池;展望高浓度电解液的发展趋势。适当的稀释剂作为共溶剂对高浓度电解液进行稀释,形成局部高浓度电解液,是一种高效的方法;开发低黏度氟代溶剂替代传统酯类及醚类溶剂,形成高浓度氟代电解液,能更好地匹配高能量密度电池体系。     

量化计算在锂电池电解液中的应用

提高锂离子电池电解液的稳定性,选择性能优良的成膜添加剂,必须明确电池电解液的氧化还原分解机理。量子化学计算作为一门交叉学科,在很大程度上推动了电解液以及电解液添加剂的物理性质及反应机理的研究。综述了量子化学在锂离子电池电解液以及电解液添加剂中的应用,并对量子化学在寻找新型添加剂方面的应用前景进行了展望。     

锂离子电池低温电解液的优化进展

锂离子电池性能易受温度影响,在低温下,容量衰减大,性能受到影响甚至无法使用,限制了其广泛应用。电解液是电池的重要组成,其性能决定了低温电池性能的优劣。因此低温电解液的研究引起了广泛关注并取得了重要进展。综述了近来国内外研究人员在低温电解液溶剂、锂盐与添加剂等方面的优化进展,并对今后低温电解液的发展方向进行了展望。     

超级电容器用有机电解液的研究进展

从电解质盐、溶剂和添加剂等3个方面综述超级电容器有机电解液的进展。从电导率、电化学窗口和高低温性能等方面比较各电解液体系的优缺点;针对有机电解液电导率低和安全性差等不足,提出混配溶剂、添加功能性添加剂等改善电解液性能的途径。对发展趋势进行展望。     

锂离子电池阻燃型电解液的研究进展

概述了高沸点、高闪点的有机溶剂构成的安全型电解液,以及磷系阻燃剂、卤系阻燃剂、复合阻燃剂和其他阻燃剂的研究进展,并对发展方向进行了展望.以高沸点、高闪点的有机溶剂取代低沸点、低闪点的有机溶剂,可在保持电化学性能的同时提高电解液的安全性;某些阻燃添加剂的加入基本不会影响电池的性能.     

电解质盐LiBOB在锂离子电池中的应用

论述了双草酸硼酸锂(LiBOB)在电极表面形成SEI膜的性质以及对电池高温稳定性的影响,并对LiBOB在溶剂中的溶解性、电导率和安全性及对电池循环性能的提高等问题进行了概述,对相关研究方向进行了简单的阐述.     

锂离子电池电解液用含氟类添加剂的研究进展

综述锂离子电池电解液用含氟类添加剂的研究进展,包括各种含氟添加剂在高电压电解液、高安全电解液等方面的应用研究工作,分析阐述了添加剂对电池性能如工作电压、能量密度、寿命、温度范围、安全性能等的影响作用,并展望未来研发方向和发展趋势。     

锂离子电池PC基电解液的电化学行为研究

介绍了用循环伏安法研究石墨在D EC、D M C、EM C和PC单组分电解液以及以PC、E C为基础的电解液中的电化学行为。研究结果表明:D EC、D M C和EM C 3种线型碳酸酯溶剂表现出相似的伏安行为,而环状碳酸酯溶剂PC则表现出不同的伏安行为,单纯用PC作锂离子电池电解液的溶剂,PC极易嵌入石墨中,并使锂离子在石墨中的脱出峰电位变正;线型碳酸酯溶剂DM C与PC的混合可以降低锂离子在石墨中的脱出峰电位,但不能抑制PC嵌入石墨电极;EC能对PC嵌入石墨电极起抑制作用,通过调整溶剂的配比可以完全抑制PC嵌入石墨。研究了PC,EC及DM C混合溶剂电解液的053048型锂离子电池的循环性能。结果表明,电池的初始容量和循环稳定性随着电解液中D M C含量的增加而增加。电解液组成为1m olL/LiPF6/EC∶PC∶DM C=1∶1∶4的电池初始容量接近理论容量,经50次循环后容量衰减很少,容量保持率高达97%。     

锂离子电池电解液成膜添加剂的研究进展

综述了负极型和正极型成膜添加剂的研究进展.介绍了电极材料表面固体电解质相界面(SEI)膜的形成过程.基于分子结构与量子化学性质的关系,说明了成膜添加剂的作用机理.展望了成膜添加剂的发展方向.     

锂离子电池用低温电解液的研究

综述了锂离子电池低温电解液的研究现状.从锂盐种类、溶剂配方和添加剂三个方面阐述了改善低温性能的途径:分析了影响锂离子电池低温性能的主要因素.     

锂离子电池用低温电解质溶液研究

电解液的溶剂组成是影响锂离子电池低温电性能的碳酸酯EC和几种脂肪烷基碳酸酯混合组成的二元及多元溶剂电解液体系的低温导电行为.结果显示:由乙烯碳酸酯、二甲基碳酸酯、二乙基碳酸酯和甲基乙基碳酸酯四元溶剂组成的电解质溶液在低于-30℃的低温下的离子电导率最高.组装成的锂离子电池在-40℃下,以0.1 C率放电仍能放出常温容量的59%以上.     

锂离子电池电解液功能组分的设计

把分子设计理论引入电解液设计领域,利用化学计算方法建立电解液分子结构与性能之间的内在联系,并对这种内在联系进行定量化研究,设计新的电解液组分,并进行性能预测和筛选。依据这种方法,设计了一种电解液成膜添加剂。实验结果表明:所选添加剂可改善电池的循环性能,电池经200次循环后,放电容量仍保持首次放电容量的90.6%;同时也表明利用化学计算进行电解液功能组分设计是可行的。     

电解液对锂离子电池低温放电性能的影响

向常规电解液[六氟磷酸锂(LiPF6)-碳酸乙烯酯(EC)-碳酸甲乙酯(EMC)-碳酸二甲酯(DMC)]中添加溶剂乙酸乙酯(EA)和碳酸丙烯酯(PC),制得的低温电解液可改善锂离子电池的低温放电性能.在-40℃下,低温电解液和常规电解液的电导率分别为0.864 mS/cm、0.370 mS/cm;在0.20 C、0.50 C时,使用低温电解液的电池的放电容量分别为室温放电容量的71％和41％,放电中值电压比室温时分别降低了0.90V和1.03V.