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作为六氟磷酸锂的升级产品。智能双三氟甲烷磺酰亚胺锂企业
将具备优良化学稳定性及高电导率的双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)溶于1-乙基-3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐。(EMIM-TFSI)离子液体中制成LiTFSI-EMIM-TFSI电解液加入环氧乙烯基酯树脂(VER)中对其进行改性。结果表明,添加了上述电解液后的锂离子电解液/环氧,乙烯基酯树脂(LiTFSI-EMIM-TFSI/VER)体系可通过FTIR检测到离子液体的特征吸收峰。随着电解液含量的增加,LiTFSI-EMIIM-TFSI/VER体系的孔隙率逐渐增大,沟壑与片层结构逐渐增多。这一变化有利于锂离子的传导,提高体系的电学性能,同时可在一定程度上改善树脂的塑性和韧性提高LiTFSI-EMIM-TFSI/VER体系的力学性能。在本实验中,当电解液含量为40wt%时,LiTFSI-EMIM-TFSI/VER体系多功能性得以比较好地实现。宁夏双三氟甲烷磺酰亚胺锂报价表双三氟甲烷磺酰亚胺锂合成方法。
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。
基于上述研究基础,又开展了LiPF6添加剂改性LiTFSI-LiBOB双盐电解质的研究工作。研究表明,适量的LiPF6添加剂可以诱导EC溶剂开环、聚合,使生成的SEI膜表面富含poly(CO3)成分,SEI膜表面由此变的致密、光滑,可以有效抑制锂枝晶的生长。该研究成果以“Electrolyteadditiveenabledfastchargingandstablecyclinglithiummetalbatteries”为题,发表在Nat.Energy2017,2,17012(JianmingZheng,MarkH.Engelhard,DonghaiMei,ShuhongJiao,BryantJ.Polzin,Ji-GuangZhang(通讯作者)WuXu(通讯作者))。但是,该LiPF6改性Imide-Orthoborate双盐电解质体系对应的锂金属负极的库仑效率仍不高,只有90.6%左右。为了进一步提升对应锂金属的库仑效率,优化了LiTFSI-LiBOB双盐电解质体系中的溶剂比例,同时使用了组合添加剂(LiPF6 + VC + FEC),发现对应锂金属负极库仑效率可提升至98.1%。双三氟甲烷磺酰亚胺锂是重要的含氟有机离子化合物,其应用在二次锂电池、超级电容器。
双三氟甲烷磺酰亚胺锂:1.作为锂电池有机电解质锂盐LiN(CF3S02)2作为锂电解质锂盐,水分要小于100ppm,一般在40ppm左右,才可以使用。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。而且在较高的电压下对铝集流体没有腐蚀作用。用EC/DMC配制成lmol/L电解质溶液。电导率可达S/cm。在-30℃下电导率还在10-3S/cm以上。这对于***应用极为重要。2.作反应催化剂LiN(CF3S02)2:和它的同系列化合物MN(RsS02)2(其中,M为1价阳离子,如H+,U+,Na+等;Rf为CF3,C2F5,C3F7,C4F9等全氟烷基),是用于有机催化裂化、加氢裂化、催化重整、异构化、烯烃水合、甲苯歧化、醇类脱水以及酰基化反应等过程的路易斯酸催化剂。3.制备离子液体。 双三氟甲烷磺酰亚胺锂的安全信息。生意社双三氟甲烷磺酰亚胺锂大概费用
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一般而言,电解液中有机溶剂和溶质容易分析并模仿,但添加剂成分通常很难分析出来。可以说,添加剂的成分是电解液企业的技术**所在。常见的添加剂分类包括SEI(改善石墨负极表面的固体电解质界面膜性能)成膜添加剂、抗过充添加剂、阻燃添加剂、稳定添加剂、浸润添加剂、除酸除水添加剂等等。常见的添加剂有双草酸硼酸锂(LiBOB)、二氟草酸锂(LiDFOB)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)和双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)等。以其中的LiFSi为例,目前全球范围内*有日本的触媒公司实现产业化生产,国内的氟特电池(新三板.上市公司)目前有小批量出货,因此相对于日韩企业来讲,目前国内电解液企业在添加剂方面处于相对落后的地位。智能双三氟甲烷磺酰亚胺锂企业