锂离子电池电解质中溶剂的研究进展

概述了近几年来人们在锂电池溶剂领域方面所做的研究工作,它包括常用溶剂的研究和新型溶剂的开发。重点介绍了多元常用溶剂共混体系的研究内容与各新型溶剂的优良性能和存在的缺点,本文还对今后锂电池溶剂的研究工作和发展方向进行了展望。     

锂二次电池用有机碳酸酯类溶剂的制备方法

公开号：1338789 申请人：天津化工研究设计院     

肥料级磷酸一铵料浆提纯制备电池级磷酸一铵研究

介绍利用肥料级磷酸一铵料浆提纯制备电池级磷酸一铵的工艺路线和条件:将肥料级磷酸一铵料浆过滤除去不溶性杂质,滤液用氨水调节pH,并加入除杂剂使杂质沉淀后过滤,再浓缩结晶得到电池级磷酸一铵;结晶母液及滤渣返回化肥系统生产化肥。此法所用原料成本低,工艺简单,得到的磷酸一铵产品纯度高,可用于生产锂电池正极材料磷酸铁及磷酸铁锂,具有较好的社会效益及经济效益。     

非碳酸酯基溶剂锂离子电池电解液的研究进展

从电解液溶剂的角度出发,着重介绍了近年来国内外在基于砜类、离子液体、腈类等非传统碳酸酯基溶剂的电解液方面的最新研究进展,以及使用这些溶剂尚待解决的问题,展望了今后锂离子电池电解液溶剂的发展前景。     

氟代碳酸乙烯酯在低温锂离子电池液体电解液开发中的应用

锂离子电池的电解液是一种锂盐的有机溶液。目前锂离子电池所采用的有机电解液主要是以碳酸乙烯酯(EC)和碳酸丙烯酯（PC）等为溶剂,以六氟磷酸锂(LiPF6)等锂盐为溶质,并添加适当添加剂所构成。为了改善锂离子电池某些特性,需要添加少量的功能性添加剂。研究开发比较多的锂离子电池添加剂有成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂以及耐过充添加剂。本文主要概述氟代碳酸乙烯酯在低温锂离子电池液体电解液开发中的应用,以供开发低温锂离子电池的研究人员参考。     

锂离子电池电解质六氟磷酸锂制备方法综述

介绍了六氟磷酸锂的一些制备方法,并对它们进行了优缺点分析。认为近年采用有机物做溶剂的制备方法明显优于以往方法,将是今后工艺开发的最佳方向。     

聚合物锂离子电池的研究进展

介绍了聚合物电解质的开发过程、分类、导电机理和研究方法以及聚合物电解质存在的问题.综述分析了提高导电聚合物电解质离子电导率的途径,并讨论了今后聚合物电解质的发展方向.     

低共熔溶剂在电池和电催化中的应用

绿色且高效的电池和电催化反应是可持续发展的基本要求,其关键因素之一在于选择能提高效率的绿色电解质和合成高效电极材料的绿色溶剂。低共熔溶剂(DESs)是一种新型环境友好的电解质和溶剂。与传统的溶剂和电解质(如离子液体、水、超临界二氧化碳)相比,DESs具有合成简便、价格低廉、可设计等优点,在电池和电催化领域有着广阔的应用前景。这方面的研究还处于起步阶段,未见有综述系统介绍。本综述内容包括以下几个部分。(1) DESs作为电池和电催化反应的电解质,其中电池包括太阳能电池、锂离子电池、钠电池、锌电池、铝电池、液流电池、超级电容器,电催化反应包括析氧反应、析氢反应、氧还原反应、全解水反应、氮气电催化反应、二氧化碳电还原反应;(2) DESs作为制备电池和电催化反应电极材料的溶剂;(3) DESs作为回收电极材料的溶剂;(4)结论和展望。     

锂离子电池电解质盐的研究进展

综述了各种锂离子电池电解液用电解质盐的研究进展。指出了各种电解质盐在实际应用中的优缺点以及其特定的应用领域。     

锂离子电池固态电解质的研究进展

固态锂离子电池具有安全性能高、能量密度大、工作温区广等优点,是锂离子电池领域的研究热点。固体电解质的研究是固态锂离子电池实现应用的先决条件,目前国内外研究较多的有晶态的LISICON结构、钙钛矿结构、石榴石结构电解质和非晶态的氧化物、硫化物、氮氧化物电解质。概述了锂离子电池固态电解质的研究进展,对各种电解质的发现过程、晶体结构、电导率等性能进行了详细的介绍。     

Effect of purification of 2-methyltetrahydrofuran/ethylene carbonate mixed solvent electrolytes on cyclability of lithium metal anodes for rechargeable cells

The effects of the purification of LiAsF₆–2-methyl tetrahydrofuran (2MeTHF)/ethylene carbonate (EC) mixed solvent organic electrolytes on the charge–discharge cyclability of lithium metal anodes has been investigated by using an accelerated method for evaluating lithium cycling efficiency. This method involves cycle tests on coin cells with an amorphous V₂O₅–P₂O₅ (95:5 molar ratio) cathode and an anode containing a small amount of lithium. Using this method, the cycle life of the cell was determined over a short period simply from the lithium cycling efficiency. The lithium cycling efficiency in LiAsF₆–2MeTHF/EC was improved by removing both water and organic impurities such as peroxides. An electrolyte containing less than 14ppm of water and 20ppm of organic impurities had a high lithium cycling efficiency of 97.2%.     

Ternary and quaternary mixed electrolytes for lithium cells

This paper reports the influence of composition of mixed solvent electrolyte composition on the discharge capacity and charge–discharge cycle life of lithium metal/amorphous V2O5–P2O5 (95:5 in molar ratio) cells. The solvents used were ethylene carbonate (EC), propylene carbonate (PC), 2-methyltetrahydrofuran (2MeTHF) and THF. LiAsF6 was used as the solute. The electrolyte solutions examined here contain ternary and quaternary mixed systems. The purpose of this work is to obtain an electrolyte solution which realizes a higher rate capability and/or a longer cycle life than the previously studied EC:PC:2MeTHF (15:70:15) ternary mixed system. Of the electrolyte systems examined here, the EC:PC:2MeTHF (30:40:30 in volume) ternary mixed solvent system showed the best cell performance. In addition, a heating test was carried out on an AA- size lithium cell with EC:PC:2MeTHF (30:40:30) as a fundamental abuse test to ensure cell safety.     

Fabrication and properties of crosslinked poly(propylene carbonate maleate) gel polymer electrolyte for lithium‐ion battery

The poly(propylene carbonate maleate) (PPCMA) was synthesized by the terpolymerization of carbon dioxide, propylene oxide, and maleic anhydride. The PPCMA polymer can be readily crosslinked using dicumyl peroxide (DCP) as crosslinking agent and then actived by absorbing liquid electrolyte to fabricate a novel PPCMA gel polymer electrolyte for lithium‐ion battery. The thermal performance, electrolyte uptake, swelling ratio, ionic conductivity, and lithium ion transference number of the crosslinked PPCMA were then investigated. The results show that the T_g and the thermal stability increase, but the absorbing and swelling rates decrease with increasing DCP amount. The ionic conductivity of the PPCMA gel polymer electrolyte firstly increases and then decreases with increasing DCP ratio. The ionic conductivity of the PPCMA gel polymer electrolyte with 1.2 wt % of DCP reaches the maximum value of 8.43 × 10⁻³ S cm⁻¹ at room temperature and 1.42 × 10⁻² S cm⁻¹ at 50°C. The lithium ion transference number of PPCMA gel polymer electrolyte is 0.42. The charge/discharge tests of the Li/PPCMA GPE/LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂ cell were evaluated at a current rate of 0.1C and in voltage range of 2.8–4.2 V at room temperature. The results show that the initial discharge capacity of Li/PPCMA GPE/LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3 O₂ cell is 115.3 mAh g⁻¹. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2010     

锂离子电池材料钛酸锂钠的研究进展

Na₂Li₂Ti₆O₁₄电池具有较低的电位平台（1.3 V）以及经济成本低的特点,对便携式电子设备、能源汽车、生态环境等领域具有重大意义。由于钛酸锂钠电池固有离子电导率低的特点,因此提高钛酸锂钠电池锂离子扩散系数是目前研究中的主流方向,为此综述了钛酸锂钠的结构特点以及合成方法对钛酸锂钠材料粒径、形貌及电池电化学性能的影响;对比了不同掺杂离子和表面包覆改性对钛酸锂钠电池的放电比容量、循环性能及离子扩散系数的影响。掺入适量元素铌具有更高的锂离子扩散系数;包覆碳纳米管有更大的容量保持率,更有助于进一步提高钛酸锂钠电池电化学性能。     

废旧锂离子电池制备锂离子筛及其应用研究进展

锂离子电池报废量爆发式增长,预计到2023年,废旧锂离子电池回收利用将是一个超过300亿元产值的新兴市场,其中,锂资源占可回收金属价值的一半。为探索锂资源高效回收技术,基于现阶段研究热点,讨论了以废旧锰酸锂电池正极材料、废旧三元锂电池正极材料、废旧锰系锂离子电池负极材料为原料制备锂离子筛的方法;探讨了废旧锂离子电池中各类杂质成分对锂离子筛性能的影响;阐述了锰系锂离子筛技术在废旧锂离子电池的锂回收、盐湖卤水提锂和化工制药废水提锂等领域的应用。通过分析得出,锂离子筛的应用能够增加锂盐回收率与回收纯度,降低技术成本,应用前景广阔。     

碳化法制备电池级碳酸锂工艺优化研究

碳化法因具有反应高效、工艺简单等特点,已成为电池级碳酸锂生产的主流工艺。但是,在以盐湖锂精矿为原料采用碳化法制备电池级碳酸锂的过程中,还存在碳化过程二氧化碳利用率低、碳化液杂质去除效果不好以及锂的收率低等问题。以盐湖锂精矿为原料,从碳化、净化、热解3个主要环节进行了工艺优化实验,即由常压碳化改为加压碳化、采用化学净化和离子交换树脂吸附相结合的方法去除碳化液中的杂质、由常规热解改为加压热解,可将碳化过程二氧化碳利用率提高到87.4%、净化过程钙镁去除率分别提高到97.92%和96.09% 、全流程锂的直收率提高到82.27%。     

锂离子电池用Na-Mn-O材料的合成及应用

Na-Mn-O材料可作为离子交换法制备层状LiMnO2的前体,同时也可以直接作为锂离子电池的正极材料,被认为是锂二次电池研究中很有前景的新型材料。本文重点介绍了Na-Mn-O材料的晶体结构、制备方法,以及以该材料为前体,通过离子交换法合成的LixMnO2正极材料的结构与电化学性能。同时讨论了Na-Mn-O材料在锂二次电池、钠离子电池以及其它一些方面的应用,分析了Na-Mn-O材料作为未来锂二次电池正极材料的发展趋势。     

提高碳丙脱碳装置气体净化度的途径

本文从碳酸丙烯酯脱除CO_2的原理出发,较详细地讨论了各工艺操作参数:压力、温度、贫液再生度、富液饱和度等对气体净化度的影响,指出提高吸收压力及贫液再生度,降低溶液温度及富液饱和度,都可有效地提高气体的净化度。     

Improved performance of solid polymer electrolytes for structural batteries utilizing plasticizing co‐solvents

This study describes the formulation, curing, and characterization of solid polymer electrolytes (SPE) based on plasticized poly(ethylene glycol)‐methacrylate, intended for use in structural batteries that utilizes carbon fibers as electrodes. The effect of crosslink density, salt concentration, and amount of plasticizer has been investigated. Adding a plasticizing solvent increases the overall performance of the SPE. Increased ionic conductivity and mechanical performance can be attained compared to similar systems without plasticizer. At ambient temperature, ionic conductivity (σ) of 3.3 × 10^?5 S cm^?1, with a corresponding storage modulus (E ′) of 20 MPa are reached. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2017 , 134 , 44917.     

酯交换合成碳酸二甲酯催化剂研究进展

综述了近年来国内外碳酸乙烯酯或碳酸丙烯酯与甲醇酯交换合成碳酸二甲酯催化剂的研究进展,重点对金属氧化物催化剂、离子交换树脂和负载型催化剂等多相催化剂的制备和催化性能作了介绍。金属氧化物催化剂在使用过程中可能发生化学变化,催化寿命较短;离子交换树脂对热稳定性较差,不能在高温下长期使用;负载型催化剂活性组分的流失有待解决。尽管存在这些不足,但多相催化剂分离简单,容易实现反应 分离一体化,是今后研究开发的主要方向。