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最好的锂电解液是哪种?

添加时间:2021/4/13 10:27:23 编辑:电池在线网  文章来源:电池在线网

电池在线网报道: 锂电池百科

理解锂电极在DN基电解液中(LiAsF6-DN/TBA)的优异性能对改进商品化锂蓄电池的性能是非常重要的。这是因为它是到目前为止文献中报道的金属锂蓄电池最优的电解液体系,它有可能在商品化锂蓄电池中得到应用。在DN基电解液中,锂的循环效率非常高,锂的沉积形态也非常光滑,这主要是由于锂在DN基电解液中,其表面的I膜主要由一些离子组分如HCOOLi、CH3CH20CH20Li(DN还原产物)、LiF和LixAsFy(锂盐还原产物)以及DN的低聚物(DN还原产物)组成。DN的低聚物不溶于电解液,而且由于它们含有0Li+边基团(Edge groups)而粘结在锂电极表面上,由于在这一溶剂中锂电极SEI膜含有这一弹性组分,而使锂电极表面EI膜非常柔韧。因此锂在这一电解液体系中沉积或溶解时,能更好地适应金属锂的体积变化,所以能够为锂的沉积提供更好的钝化。

最好的锂电解液

充放电电流密度对锂电极性能的影响及容量衰减机制锂电极表面总是覆盖着一层由Li20-LiOH组成的原始膜,当它浸没在DW基电解液中时,它们仍然具有一定的稳定性。当它以较低的速率放电时,这层原始膜并不是很快的发生变化,而是保持着部分的稳定性。随后,由于只有部分的锂表面与电解液的组分发生反应,而另一部分仍然保持着原有的表面化合物,导致锂电极的表面变得非常不均匀。因此在上述情况下,锂电极的表面是不均匀的和马赛克状的,从而导致锂沉积过程的不均匀性,也就产生了枝晶,锂被腐蚀的速度加快,这样整个电池的性能,从循环寿命的角度来说,就变得很差。

当这些锂电池体系以较高的速率放电时,覆盖在原始表面膜下面的锂会很快被耗竭,因此这些表面就会变得非常不稳定,很快被由溶剂还原产物组成的SEI膜所取代,这样锂的沉积过程就可能非常均匀,锂的沉积形态也比较光滑。

虽然在DN基电解液中,锂电极表面的钝化非常有效,但是要得到完全致密均一、一点缺陷都没有的SEI膜几乎是不可能的。因此在充放电过程中,锂电极与电解液之间不可避免地存在一些小规模反应,循环过程中电解液与锂的不断反应,消耗掉电池中有限的锂和电解液是限制电池循环寿命的重要原因,它最终导致了电池的破坏。

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