4A分子筛对电解液的改善应用

在电解液1 mol/L LiPF6/EC+ DMC中加入4A分子筛,用恒流充放电、循环伏安和电化学阻抗谱(EIS)测试研究了4A分子筛对石墨电极性能的影响.加入4A分子筛后,石墨电极具有更好的循环性能,原因是减少了石墨表面形成稳定固体电解质相界面(SEI)膜时还原分解的电解液量,降低了SEI膜的阻抗.     

煤焦油沥青基中间相碳微球与电解液的相容性

选择HTTmax=2800℃处理过的煤焦油沥青基中间相碳微球(C MCMB)试样作为锂离子电池(LIB)的负极材料,组配了6种常用的电解液,运用恒电流充放电法和粉末微电极循环伏安法,考察了C MCMB试样在各种电解液中的充放电性能。采用FTIR光谱技术测定了C MCMB试样在6种电解液中首次充电时表面生成的SEI膜的化学成分。实验结果表明:C MCMB试样与电解液的相容性和SEI膜的组织结构有关。     

添加剂LiBOB在LiCoO2体系中的性能研究

采用恒流充放电法研究了LiBOB对LiCoO2作正极体系高温循环性能的影响。使用DSC法分析了LiBOB对负极SEI膜热稳定性的影响。初步探讨了LiBOB对PC基电解质与MAG相容性的影响机理。交流阻抗法测试结果表明,LiBOB的添加使MAG电极表面形成一层稳定的固体电解液相界面膜(SEI),抑制了PC共嵌,并使循环性能得到改善。DSC结果分析表明,LiBOB使负极SEI膜的热稳定性得到了改善。     

LiBOB/PC电解液的性能研究

合成了双草酸硼酸锂(LiBOB),采用核磁共振波谱和元素分析法对其进行分析;将LiBOB与PC DEC配制成一系列电解液,比较了各种电解液的电导率随温度及浓度变化的规律;用充放电方法研究了几种电解液与石墨负极的相容性.结果表明:采用0.5 mol/L LiBOB/PC DEC(体积比3∶7)电解液的Li/ARG电池循环性能最好,首次循环效率为79.0%.     

粘结剂对石墨负极性能的影响

研究了水溶性粘结剂F-103和油性粘结剂P(VDF-HFP)对锂离子电池石墨负极电化学性能和表面SEI膜成膜机理的影响.循环伏安的结果表明:在1 mol/L LiPF6/EC+DEC+DMC电解液中,油性粘结剂石墨负极的电化学性能较好.电化学阻抗谱的结果表明:水溶性粘结剂石墨负极和油性粘结剂石墨负极表面SEI膜的成膜电位分别为1.00～0.60 V和0.80～0.55 V.油性粘结剂石墨负极表面SEI膜的稳定性较好.     

石墨电极在PC系电解液中的嵌锂行为

用循环伏安法研究了石墨电极在PC系电解液中的电化学行为。溶剂为PC时,PC在石墨电极上大量分解并同Li 一起嵌入石墨层中,导致石墨完全剥落,通过调整溶剂的组成和配比,可抑制PC嵌入石墨电极。对石墨电极在PC系电解液中的首次充放电研究表明:随着电解液中DMC含量的增加,电池首次充放电的不可逆容量减小。对含PC系电解液的锂离子电池循环性能的研究表明:电池的初始容量和循环稳定性随着电解液中DMC含量的增加而增加,电解液组成为1 mol/L LiPF6/EC PC DMC(1∶1∶4)时,电池初始放电容量为784.2 mAh,经50次循环后,容量保持率达97.0%。     

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%。     

添加剂FEC对锂离子电池性能的影响

采用恒流充放电法和循环伏安法研究了FEC对PC基电解液与石墨负极(改性人造石墨(MAG)和LiCoO2正极体系相容性的影响,使用DSC-TG法分析了FEC对LiCoO2的热稳定性影响。初步探讨了FEC对PC基电解质与MAG相容性的影响机理。GC/MS结果表明,FEC的添加使MAG电极表面形成一层稳定的固体电解液相界面(SEI)膜,抑制了PC共嵌,并使循环性能得到改善。DSC结果分析表明,FEC使LiCoO2在电解液中的热稳定性降低,但优于EC基电解液。     

LiBOB/PC电解液形成SEI膜的过程

利用电化学交流阻抗谱(EIS),结合充放电测试,研究了双草酸硼酸锂(LiBOB)/PC电解液在NG7石墨电极表面形成SEI膜的过程和对应的电位区间.LiBOB/PC在NG7石墨电极表面形成SEI膜是一个连续的过程,在电池的首次放电过程中,1.75 V(vs.Li/Li )放电平台对SEI膜的形成有重要的影响;首次放电至0.55 V左右,SEI膜基本形成;在0.20 V以下放电区间,SEI膜得到了较大程度的完善.     

无机添加剂Na2SO3对石墨负极性能的改善

在1 mol/L LiPF6/EC+EMC电解液中添加少量的Na2SO3,通过与空白溶液比较显示添加Na2SO3能显著提高天然石墨负极充放电容量,降低首次循环过程中的不可逆容量损失,提高电极的循环性能和倍率充放电性能;电极表面SEI膜组分的FTIR分析和扫描电镜表明,添加一定量的Na2SO3在动力学方面有助于形成Li+...     

添加剂Na2CO3对石墨电极性能的影响

在电解液1 mol/L LiPF6/EC+DMC中加入碳酸钠(Na2CO3),通过SEM、循环伏安和电化学阻抗谱分析,研究了Na2CO3对石墨电极的影响。添加饱和Na2CO3,可促进在石墨电极表面形成更稳定的固体电解质相界面(SEI)膜,抑制循环过程中电解液的进一步还原分解,增进Li+嵌脱过程的可逆性,改善石墨电极的电化学性能。     

电解液纯化对锂离子电池负极电化学性能影响

运用电化学阻抗谱(EIS)、恒流充放电和循环伏安测试,研究了1 mol/L LiPF_6/(EC+DEC+DMC)(体积比1∶1∶1)电解液中4A分子筛除水处理对石墨电极电化学性能的影响。研究表明:石墨电极在经4A分子筛处理后的电解液中能形成性能优异的固体电解质相界面(SEI)膜,降低了SEI膜的阻抗,改善了石墨电极的循环性能,得到了更优异的电化学性能。     

锂离子电池阻燃剂的研究

通过测量电解液的自熄时间,研究了阻燃剂磷酸三氯丙酯(TCPP)对电解液燃烧性能的影响。1 mol/L LiPF6/EC DMC电解液的燃烧性能随TCPP含量的增加而迅速减弱,当TCPP的含量超过35%(体积比)后,电解液不再具有可燃性;对于1 mol/L LiClO4/EC DMC电解液,阻燃作用不显著。线性电位扫描的结果表明:TCPP的电化学窗口可达4.7 V(vs.Li/Li )。循环实验的结果表明:LiCoO2的容量在含20%(体积比)TCPP的1 mol/L LiPF6/EC DMC电解液中仍然有120 mAh/g,但是在此电解液中,中间相炭微球(MCMB)的容量下降至125 mAh/g左右。     

高比表面积电极有机双电层电容器性能

采用高比表面积椰壳基活性炭作电极材料,分别以1 mol/L(Et)4NBF4/PC、1 mol/L LiPF6/(PC DMC EMC)、1mol/L LiPF6/(EC DMC EMC)和1 mol/L LiClO4/PC作为电解液,组装成有机体系双电层电容器.采用恒流充放电法、循环伏安法和交流阻抗法进行测试,考察采用同种电极材料情况下,各种有机电容器的电化学性能,在不同充电电压下均以1 mol/L LiClO4/PC为电解液时得到最高比电容值(2.5 V时高达 123.5 F/g),1 mol/L(Et)4NBF4/PC的比电容值也比较理想(2.5 V时为104 F/g),且其内阻最小,功率特性最佳.综合分析得知,以1 mol/L LiClO4/PC为电解液的双电层电容器综合性能最佳,且此电解液价格较1 mol/L(Et)4NBF4/PC低廉.     

电解液中添加LiBOB改善LiMn2O4的高温性能

由恒流充放电和电化学阻抗等研究发现,向电解液中添加双草酸硼酸锂(LiBOB)能改善锰酸锂(LiMn2O4)的高温性能。以0.5C在3.0～4.2 V充放电,在45℃循环300次,容量保持率从82.6%提高到90.5%,循环400次,从73.0%提高到88.6%;在60℃循环300次,从76.5%提高到87.0%。固体电解质相界面(SEI)膜的初始形成电位降至2.0 V。