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雙氟草酸硼酸鋰與電極材料的匹配性

2021-11-20 19:29:20 Summer 34

 LiODFB與電極材料的匹配性 

LiODFB與LiBOB相似,本身可參與SEI膜的形成,即使在純PC中仍能在負極表面形成穩定的SEI膜。具體機理為:在LiODFB電解液中,兩個相互競爭的化學反應,得到 的產物均能與SEI膜中的(LiOCO2CH2)2等半碳酸酯雙鋰反 應,形成更復雜穩定的低聚物,得到更穩定的SEI膜。

 LiODFB的結構中只有一個草酸根,所形成的SEI膜的 阻抗值較LiBOB形成的SEI膜要低,表現在阻抗譜中1.5 V 處的電壓平臺(主要由草酸根還原引起)較短。 

由于形成的SEI膜穩定性好、阻抗適中,基于LiODFB的Li/石墨電池的循環可逆性較好。在0~2 V以25 mA/g 充放電時,1.0 mol/L LiODFB/EC+DMC(1:1)電解液組裝電池的首次循環效率為83.4%,高于使用LiPF6的 78.8%;以0.5 C充放電時,1.0 moI/L LiODFB/PC+EC +EMC(3:3:4)電解液組裝電池的首次循環效率為86%, 高于使用LiBF4的60%及使用LiBOB的74%。 

電解液體系與正極材料是否有較好的相容性,也是鋰離子電池實際應用中需要考慮的問題之一。LiBOB對LiCoO2 存在嚴重的溶解侵蝕作用,與LiMn204的相容性也不太好, 但LiBF4可與二者很好地匹配;LiBF4不能抑制正極材料 LiFePO4中Fe(Ⅱ)的溶解,因此在溫度高于60℃時,兩者組 裝的電池性能很差;而LiBOB可與Fe(Ⅱ)相互作用,產生不 溶物覆蓋在LiFePO4表面,阻止反應的進一步發生。LiODFB結合了LiBOB與LiBF4的優點,即與LiCoO2、 LiMn2O4、LiFePO4、LiNi1/3, Mn1/3 Co1/3O2及鎳系正極材 料具有優異的相容性,所組裝的實驗電池即使在60℃下 循環100次(充放電倍率約0.1 C),容量仍無明顯的衰減。


LiFePO4擴展:

磷酸鐵鋰是一種鋰離子電池電極材料,化學式為LiFePO4,主要用于各種鋰離子電池。 自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A為堿金屬,M為CoFe兩者之組合:LiFeCoPO4)的橄欖石結構的鋰電池正極材料之后, 1997年美國德克薩斯州立大學John. B. Goodenough等研究群,也接著報導了LiFePO4的可逆性地遷入脫出鋰的特性。

磷酸鐵鋰的應用領域主要有:
⑴ 儲能設備
太陽能、風力發電系統之儲能設備,不斷電系統UPS,配合太陽能電池使用作為儲能設備(比亞迪已經在生產此類電池);
⑵ 電動工具類
高功率電動工具(無線),電鉆、除草機等;
⑶ 輕型電動車輛
電動機車, 電動自行車, 休閑車, 高爾夫球車, 電動推高機, 清潔車,混合動力汽車(HEV),近期2-3年的目標;
⑷ 小型設備
醫療設備:(電動輪椅車,電動代步車),玩具(遙控電動飛機,車,船);
⑸ 其它小型電器
礦燈, 植入性的醫療器械(磷酸鐵鋰無毒性,鋰電池僅鐵鋰可滿足要求) , 替代鉛酸,鎳氫,鎳鎘,鋰鈷,鋰錳類電池在小型電器上的應用。


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標簽:    LiBF2C2O4  雙氟草酸硼酸鋰
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