锂电池电解液基本上是有机碳酸酯类物质,是一类易燃物。常用电解质盐六氟磷酸锂(LiPF6)存在热分解放热反应。因此提高电解液的安全性对动力锂离子电池的安全性控制至关重要。LiPF6的热稳定性是影响电解液热稳定的主要因素,因此目前主要改善方法是采用热稳定性更好的锂盐。但由于电解液本身分解的反应热十分小,对电池安全性能影响十分有限。对电池安全性影响更大的是其易燃性。降低电解液可燃性的途径主要是采用阻燃添加剂,但是这些阻燃剂往往会对锂电池的电化学性能产生严重的影响,因此难以在实际中应用。HongfaXiang等人采用磷酸三甲酯(TMP)为溶剂,双氟磺酰亚胺锂为溶质,研发出一种新型高浓度不燃电解液。在高浓度(5mol/L)下,电解液中大部分TMP溶剂分子和Li+配位,形成特殊的溶剂化结构,这使得溶剂分子与负极之间的副反应减少,**提高了电池的安全性。美国加州大学圣迭戈分校的YuQiao团队采用胶囊封装的方式将阻燃剂二苄胺(DBA)储存在微型胶囊里,分散在电解液中,正常状态下不会对锂电池的性能产生影响,当电池受到挤压等外力破坏时,胶囊中的阻燃剂就会被释放出来,“毒化”电池使电池失效,从而避免热失控的发生。之后,他们团队又采用同样的技术。 醋酸锂的加入可以明显提高羰基化反应速度 ,它可改变反应速率的控制步骤。品质无水醋酸锂用量
锂金属具有高理论比容量、低电势和低密度,被认为是下一代电池负极材料的候选材料之一。然而,金属锂极高的化学活性会导致电解液在负极表面发生副反应,生成离子导通、电子绝缘的固态电解质界面膜(SEI)。一般的SEI膜以各种有机成分(ROCO2Li)为主,循环过程中会不断分解和再生成,从而影响锂负极的库伦效率和能量密度。同时SEI膜中有机成分不利于锂离子的快速均匀传输,会造成锂离子不均匀沉积形成枝晶。SEI膜的成分、结构和电解液的组成相关。在电解液中,锂离子会以溶剂化壳层(锂离子与周围的溶剂分子和少量阴离子)的形式自由运动。到达锂负极表面时,锂离子溶剂化层中的溶剂分子或阴离子会与锂发生还原反应生成SEI膜。溶剂分子主要分解产物是有机成分(ROCO2Li),阴离子会生成无机成分(Li2O,LiF,Li3N等)。一般认为SEI膜中,无机成分可提供更多的晶界通道,有利于加快锂离子的传输。一般使用阴离子(如NO3-和FSI-)来调控锂离子溶剂化层,并以此提高SEI膜稳定性。因此,寻找需要进一步探索新型阴离子的锂盐并实现在锂负极表面构建稳定SEI膜。 天津无水醋酸锂剂量醋酸锂应当按规格使用和贮存,不会发生分解,避免与氧化物接触。溶于水及醇。
隔膜[4],报道了一种可有效防止锂电池过热起火的新技术,他们想在情况不可收拾之前关闭电池,通过在锂电池中增加一个热敏高分子聚合物薄膜“开关”材料,当电池温度过高就会迅速切断电池内电路,使之降温;当温度降至正常,该聚合物薄膜又能恢复正常状态,让电池重新工作。他们将具有石墨烯涂层的镍钠米粒子嵌入聚乙烯材料中,制备出一种轻薄又具有柔性的导电塑料薄,用这种聚合物膜组装成的锂电池,在正常的工作温度下,电流很容易通过薄膜,电池可以正常充电和放电,但是当电池的温度升高到70℃时,聚乙烯开始膨胀,推动镍纳米粒子彼此分开,这样隔膜的导电性在短短的1s之内就会降低1000亿倍,电池中的电荷移动停止,从而使电池的温度下降。而且,当温度低于这种聚合物70℃时,该聚合物可以很容易的恢复到原来的构型,导电性也恢复正常,恢复电池功能。
醋酸锂:负极材料的热稳定性与负极材料的种类、材料颗粒的大小以及负极所形成的SEI膜的稳定性有关。如将大小颗粒按一定配比制成负极即可达到扩大颗粒之间接触面积,降低电极阻抗,增加电极容量,减小活性金属锂析出可能性的目的。SEI 膜形成的质量直接影响锂离子电池的充放电性能与安全性,将碳材料表面弱氧化,或经还原、掺杂、表面改性的碳材料以及使用球形或纤维状的碳材料有助于SEI膜质量的提高。解决碳负极材料安全性的方法主要有降低负极材料的比表面积、提高SEI膜的热稳定性。醋酸锂的有效化学方式。
锂金属具有高达3,860mAh/g的理论质量比容量,被认为是**理想的下一代负极材料。然而,由于其较低的电化学氧化还原电位(V相对标准氢电极),金属锂易与常规电解液反应在其表面生成不稳定的固态电解质膜(SEI)。一方面,该SEI膜会严重消耗有限的活性材料和电极液;另一方面也会降低锂金属负极的库伦效率。SEI膜的成分与结构和电解的组成息息相关。在电解液体系中,锂离子以溶剂化的形式存在,其溶剂化层的组成直接影响了负极SEI膜的组成和结构。近来,随着溶剂化层的深入认识,锂盐阴离子(如NO3-和FSI-)已成为调控锂离子溶剂化层并提高锂负极库伦效率的有效手段之一。因此,寻找新型阴离子并在锂负极表面构建稳定SEI膜的研究一直在不断进行中。 无水醋酸锂计算机化学数据。广西缓释无水醋酸锂
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醋酸锂:研究做到这些热失控将不再是锂电池安全的不治之症!当前引发锂电池热失控的因素多种多样,总结起来主要有过热、过充、内短路、碰撞等引起的发热失控。如何提高电池的安全性,把热失控的风险降至比较低成为人们研究的重中之重。对于单电池来说,其安全性除了与正极材料相关外,还与负极、隔膜、电解液、粘结剂等其他电池组成部分有着很大关系。下面展开讲述研究者们是如何在电池材料上降低电池热失控风险,提高锂电池安全性。品质无水醋酸锂用量