1994年,Dahn等报道了***个水系锂离子电池,该体系分别使用LiMn2O4和VO2作为正、负极,以5 mol/L LiNO3和0.001 mol/L LiOH作为电解液,在1.5 V的平均电压下循环100次后容量保持率达到80%。然而,水的电化学窗口较窄,限制了电极材料的选择范围,导致了传统水系锂离子电池的能量密度很低。为了进一步提高能量密度,2015年,王春生等报道了宽电位“water in salt”电解液,负极侧双三氟甲基磺酰亚胺(TFSI)的还原导致的钝化作用和正极侧Li+的溶剂化以及TFSI离子的作用,使电化学窗口扩大至3 V,如图5所示。使用该电解液组装了2.3 V的水系锂离子电池并循环了1000多次,无论在较低(0.15 C)、还是较高(4.5 C)倍率下放电和充电库仑效率均接近100%。在此研究基础上,该课题组又使用三(三甲基甲硅烷基)硼酸酯(TMSB)作为添加剂,通过TMSB的电化学氧化形成阴极电解质界面(CEI),使LiCoO2在更高的截止电压下稳定充电/放电,并具有170 mA·h/g的高容量。当与Mo6S8阳极配对时电压为2.5 V,能量密度达到120 W·h/kg(1000个循环),每循环0.013%的极低容量衰减率。随后,又有更宽电位的“water in bisalt”电解液被报道,拓宽了电极材料选择的范围。多氟芳香环与双三氟甲烷磺酰亚胺锂进行混合形成呈近晶相的液晶电解质。防水双三氟甲烷磺酰亚胺锂纯度
酯类和醚类是电池中**常用的两类有机电解液溶剂,而常用的盐有六氟磷酸盐,高氯酸盐,三氟甲基磺酸盐,双三氟甲烷磺酰亚胺盐等。在对硬碳的报道中,酯类电解液是**常用的,但醚类电解液可以实现更好的倍率性能和首效。电解液溶剂和盐的种类,以及电解液的浓度,可以影响SEI膜的组成,从而影响硬碳负极的循环性能。通过在电解液中加入少量的添加剂,可以***的提高硬碳负极的性能。比如,添加2-5%的氟代碳酸乙烯酯(Fluoroethylene Carbonate,FEC)可以在硬碳负极表面生成稳定的SEI膜,而加入碳酸亚乙烯酯(Vinylene Carbonate,VC)则可以提高SEI膜的热稳定性,从而提高电池的高温性能。也有一些基于磷酸三甲酯(trimethyl phosphate,TMP)的不可燃电解液,可以提高电池的安全性,因而也非常值得关注。硬碳负极的材料和电解液优化策略。锂电池双三氟甲烷磺酰亚胺锂产量双三氟甲烷磺酰亚胺锂的主要运输方式。
中科院兰州化学物理研究所阎兴斌研究员、兰州大学栗军帅教授课题组成功开发出一种混合水系/非水系water-in-bisalt电解质,其中水系电解质的组成为7 m 三氟甲烷磺酸锂(LiOTF)和21m 双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI);非水系电解质的组成为LiTFSI溶于碳酸二甲酯(DMC),比例为1:1.2 (i.e.,9.25 m LiTFSI)。所制备出的混合电解质不仅具有优异的阻燃性能,而且有助于形成高质量的SEI层来保护工作电极。随后以KS6石墨为正极,以五氧化二铌(Nb2O5)为负极再搭配混合电解质组装出的DIB具有优异的电化学综合性能,包括稳定的工作电压窗口0–3.2 V,高初始比容量47.6 mAh g−1及可接受的循环保留容量29.6 mAh g−1。此外,DIB的medium放电电压可高达2.2V,库伦效率可达93.9%,该性能与使用有机电解质的DIBs相当。同时,DIB具有良好的倍率性能和容量可逆性。
基于此,斯坦福大学戴宏杰教授团队提出了一种用于锂金属电池的新型离子液体电解质。该电解液的粘度相较于之前用于锂金属电池的离子液体更低,其组分包括1-乙基-3-甲基咪唑双氟磺酸亚胺([EMIm]FSI与5 M双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)及0.16 M双三氟甲烷磺酰亚胺钠(NaTFSI)添加剂(在本文中为了方便将该电解质命名为“EM-5Li-Na”IL电解液)。采用该电解液的Li/Li对称电池可实现1200 h稳定、可逆的Li沉积/溶解循环,Li-Cu电池可实现锂沉积CE≈99%。当锂金属与高容量NCM 811阴极匹配时可分别提供比较大比容量(≈199 mAh g-1)和≈765Wh kg-1的能量密度。即使在高LiCoO2载量(如12 mg cm−2)的情况下,Li-LiCoO2电池在0.7 C充放电率下经过1200次循环后,其容量保持率仍高达81%(相较于初始容量)。这一结果使得具有高安全性,高能量密度和长循环稳定性的锂金属电池具有实用化前景。该研究成果以“High-Safety and High-Energy-Density Lithium Metal Batteries in a Novel Ionic-Liquid Electrolyte”为题发表在国际前列期刊Advanced Materials上。双三氟甲烷磺酰亚胺锂的结构式。
尖晶石型锰酸锂(LiMn2O4)正极作为一种主流的水系锂电池正极材料被***用于水系锂离子电池,研究表明其电化学性能高度依赖于锰酸锂材料自身化学组分、颗粒尺寸、晶体结构和形貌等材料属性。本文针对性选取了LiMn2O4、铝掺杂LiAlxMn2-xO4、富锂Li1+xMn2-xO4三种典型的尖晶石型LiMn2O4,通过一系列分析、表征手段研究循环前后其晶体结构、材料形貌以及化学组分的变化,探究在高盐浓度Water-in-salt (WIS)水系电解液(21 mol/kg的双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)溶液)中三种材料电化学性能不同的原因。研究发现充放电时未经处理的尖晶石LiMn2O4因为严重的Mn溶解和Jahn-Teller效应产生了不可逆的相变和形貌变化,容量衰减严重,循环性能差;铝掺杂一定程度上抑制了尖晶石锰酸锂的Jahn-Teller效应,但不能完全解决Mn溶解和晶格畸变问题,也存在较严重的容量衰减;富锂Li1+xMn2-xO4可以有效抑制尖晶石锰酸锂在水系电解液中的Mn溶解和Jahn-Teller畸变,晶体结构稳定,综合电化学性能好,适合用于水系锂离子电池,提高其整体电化学性能。发展氯磺酰异氰酸酯锂电池电解液新材料,推进双三氟甲烷磺酰亚胺锂国产化,提升国际竞争力。广东现代双三氟甲烷磺酰亚胺锂
双三氟甲烷磺酰亚胺类离子液体对产紫青霉菌株全细胞催化特性的影响。防水双三氟甲烷磺酰亚胺锂纯度
双三氟甲烷磺酰亚胺锂为白色结晶或粉末,可用作锂离子电池有机电解质锂盐,具有较高的电化学稳定性和电导率。用途:双三氟甲基磺酰亚胺锂可用于制备锂电池的电解质以及新型稀土路易斯酸催化剂;用于通过对应的三氟甲基磺酸盐的阴离子置换反应制备手性咪唑鎓盐。本品是重要的含氟有Chemicalbook机离子化合物,其应用在二次锂电池、超级电容器。以及铝电解电容器等清洁能源器件、高性能非水电解质材料、以及新型高效催化剂等领域,均具有重要的产业化应用价值。1.锂电池上 2.离子液体 3.抗静电 4.医药上(这个用途少)用于制备锂电池的电解质以及新型稀土路易斯酸催化剂;用于通过对应的三氟甲基磺酸盐的阴离子置换反应制备手性咪唑鎓盐防水双三氟甲烷磺酰亚胺锂纯度
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