电池中的硫正极与电解液直接接触,因此在循环过程中会形成多硫化物,并诱导多硫化物溶解和穿梭。在锂为负极、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)为溶质的电池中,研究了高浓度、常规和稀释电解液对电池性能的影响。充放电曲线为典型的锂硫电池曲线,电压平台较短,对应Sg→Li2S4的转变;低电压的平台较长,对应Li2S4-→Li2S的转变。在标准的1M电解液中C/10的倍率,硫正极可表现出1265mAh.g-1的比容量、第二个放电平台电压约为2.1V(电压迟滞~0.15V)。但当倍率增加到2C时,放电容量降为650mAh.g-1(为初始容量的50%),放电平台降为1.8V(电压迟滞~0.65V),说明存在溶解/穿梭效应从而导致锂硫电池中倍率性能受限。电解液浓度增加时,高倍率下容量***降低,电压滞后明显增加。高浓度电解液1C-2C倍率下,几乎无法区分出两个放电平台,说明高浓度电解液中反应动力学较差。当电解液浓度为1M和2M时,200次循环后均出现明显的容量衰减(~65%),即第200圈充放电*能释放~600mAhg-1的容量。在0.1M的电解液中,电池表现出了优异的电化学性质,循环200个周期后的容量保持率为~95%,说明稀释电解液后的锂硫电池中多硫化物穿梭、负极表面不可逆的Li2S沉积和电阻的增长均变小。双三氟甲烷磺酰亚胺锂包装: 5KG、50KG桶。天津双三氟甲烷磺酰亚胺锂市价
近日,马里兰大学Chunsheng Wang教授课题组牵头设计制备了全新的超高浓度的Zn离子水系电解质,应用于Zn离子电池,有效地抑制了枝晶的形成,从而***地增强电池性能和循环寿命。研究人员将1摩尔的双三氟甲烷磺酰亚锌(Zn(TFSI)2)、20摩尔双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)和水溶剂混合配置成pH为中性的高浓度Zn离子电解质,随后与Zn负极组成半电池进行恒电流循环测试。结果显示,基于中性高浓度锌离子电解质的半电池循环次数可达500余次,即循环寿命长达170小时;相反,采用传统碱性电解质循环寿命大幅缩减至5小时。扫描电镜表征显示,采用中性高浓度锌离子电解质电池Zn电极表面循环反应前后均呈现光滑的表面,即没有枝晶形成,而采用碱性电解质的电池Zn电极则出现明显的“树突”状枝晶。福建进口双三氟甲烷磺酰亚胺锂双三氟甲烷磺酰亚胺锂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。
采用***性原理计算(DFT)与实验相结合的方法,比较研究了双三氟甲烷磺酰亚胺锂-二草酸硼酸锂(LiTFSI-LiBOB)、双三氟甲烷磺酰亚胺-二氟草酸硼酸锂(LiTFSI-LiDFOB)、双氟磺酰亚胺锂-二草酸硼酸锂(LiFSI-LiBOB)、双氟磺酰亚胺锂-二氟草酸硼酸锂(LiFSI-LiDFOB)四种酰亚胺-硼酸盐双盐电解质体系对抑制锂枝晶生长、提升锂金属库仑效率的作用效果。研究结果表明,LiTFSI-LiBOB双盐电解质体系能够发挥比较好的效果。该研究成果以“Effects of Imide-Orthoborate Dual-Salt Mixtures in Organic Carbonate Electrolytes on the Stability of Lithium Metal Batteries”为题发表在ACS Appl. Mater. Inter. 2018, 10, 2469-2479(Xing Li, Jianming Zheng (共同一作), Mark H. Engelhard, Donghai Mei, Qiuyan Li, Shuhong Jiao, Ning Liu, Wengao Zhao, Ji-Guang Zhang(通讯作者), Wu Xu(通讯作者))。此外,为了更准确的测定锂金属负极的库仑效率,还系统研究了隔膜的影响,研究结果表明聚乙烯(PE)膜是相对**稳定的隔膜体系。
斯坦福大学崔屹教授课题组设计了一种防火、超轻的固态聚合物电解质(SSE)以提高锂电池的安全性。该聚合物固态电解质以多孔聚酰亚胺(PI)作为机械增强框架材料,添加阻燃剂(十溴二苯乙烷,DBDPE)和离子导电聚合物电解质(聚环氧乙烷/双三氟甲烷磺酰基锂,PEO/LiTFSI)。聚合物固态电解质由轻质有机材料制成,具有可调节的膜厚度(10–25 μm),与传统的隔膜/液体电解质相比,具有更高的能量密度。该聚合物框架PI/DBDPE具有良好的热稳定性,在350 ℃时也没有观察到化学成分与形貌的变化。多孔PI/DBDPE膜的杨氏模量为440 MPa,比PEO/LiTFSI膜的杨氏模量(0.1 MPa)高出近4个数量级,证明了其具有优异的机械强度。添加了离子导体PEO/LiTFSI之后,整个电解质表现出了非常好的防火性能。制成的Li/Li 对称电池循环了300小时不短路,LiFePO4/ Li半电池在60 °C下表现出高速率性能(在1 C下为131 mAh g-1)和循环性能(在C/2速率下300个循环)。此外,该固态聚合物电解质制成的软包电池在火焰测试下仍然可以工作,体现出优异的耐高温特性。双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)作为主盐溶解于一种新型磷酸酯主溶剂。
浙江大学工程力学系曲绍兴教授与贾铮教授课题组研发了一种具有优异力学性能的全固态离子导电弹性体,成果以《AMechanicallyRobustandVersatileLiquid-FreeIonicConductiveElastomer》为题发表在材料领域**期刊AdvancedMaterials上。他们将酯类单体乙二醇甲醚丙烯酸酯(MEA)、丙烯酸异冰片酯(IBA)和双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)按一定比例混合,通过自由基聚合的方法,制备了一种新型的全固态离子导电弹性体。该材料中高分子网络与离子间存在大量氢键与锂键,这些氢键与锂键起到物理交联点的作用并且在材料受拉伸时可发生断裂、耗散大量能量,使得该离子导电弹性体拥有极好的力学性能。此外,该离子导电弹性体具有非晶结构(图1b)和良好的透明度。含盐量为0.5M的离子导电弹性体的可拉伸性超过1600%,其工作温度窗口在-14.4゜(相转变温度)到200゜(热分解温度,图1e)之间,相比水凝胶而言具有极高的温度稳定性。双三氟甲基磺酰亚胺锂具有高的离子电导率和宽的电化学窗口。北京回收双三氟甲烷磺酰亚胺锂
双三氟甲烷磺酰亚胺锂的分子量。天津双三氟甲烷磺酰亚胺锂市价
利用简单的溶剂挥发法将聚环氧乙烷(PEO)/双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)聚合物电解质填充至聚乙烯隔膜的孔道内,制备了厚度*为7.5μm的超薄复合聚合物电解质。作者采用价廉易得、高力学性能、高孔隙率的电池隔膜作为支撑体,保证了超薄固态电解质的力学强度、防止全固态电池在组装、使用过程中发生内短路。采用该超薄电解质可***减小全固态电池的欧姆阻抗、极化现象,大幅提高全固态电池的电化学性能和能量密度。结果表明,采用该超薄固态电解质的全固态电池能够表现出优异的循环稳定性,LiFeO4电池在60oC可以10C速率快充,在30oC下的比容量可达135 mAh g-1。该固态电解质与高比能正极材料(如硫)或负极材料(如MoS2)组装成全固态锂金属电池可稳定循环。该研究工作制备的简单、高效且可量产的聚合物电解质有望推动锂金属电池的商业化进程。天津双三氟甲烷磺酰亚胺锂市价