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。双三氟甲烷磺酰亚胺锂市场地位。标准双三氟甲烷磺酰亚胺锂企业
PDES-CPE的制备过程示意图。将四种固体粉末:丁二腈(SN)、双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)和一种合成的单体甲基丙烯酸(2-(((2-氧代-1,3-二氧戊烷基-4-基)甲氧基)甲酰胺基))-乙酯(CUMA)均匀混合得到熔融的前驱体,加入具有正极、负极、隔膜的电池中,在60 ℃充分聚合得到含有PDES-CPE的电池。通过截面扫描电镜图和能谱图看出,正极和电解质呈现出紧密的接触,原位聚合的电解质可以均匀渗透到工业水平的正极(70 μm,26 mg/cm2)中,有益于界面阻抗的降低和界面的离子传输。根据PDES-CPE聚合前后的1H核磁共振谱,通过聚合后的单体和残余单体所对应的峰的积分面积计算,得出PDES-CPE的聚合转化率高达99.8 %(图1c)。CUMA中的甲基丙烯酸酯结构在聚合时具有快速的链增长动力学性能,且其聚合物自由基中间体与SN或锂盐之间的链转移反应较少;另外,CUMA较短的链长使得其在链增长过程中反应活化能较低,决定了PDES-CPE的高聚合转化率。山东双三氟甲烷磺酰亚胺锂市价双三氟甲烷磺酰亚胺锂作为六氟磷酸锂的升级产品,可改善锂电池循环性能、高温性能和存储性能。
中国科学院金属研究所李峰研究员和孙振华研究员等,将原位固化的策略引入到锂硫电池中,在电解液中加入2, 5-二氯-1, 4-苯醌(DCBQ),使得锂硫电池电化学反应过程中生成的多硫离子可以与DCBQ发生亲核取代反应,原位地生成不易溶于醚类电解液的固相有机硫聚合物,从而实现抑制穿梭效应的目的。通过实验表征和理论计算结合,发现有机硫聚合物中的多硫化物可以被共价键合作用限制,该固态的有机硫聚合物能够阻止后续多硫化物的迁移,使活性物质保持在正极中,增加了循环稳定性和活性物质利用率。DCBQ上的醌羰基官能团可以加快锂离子的迁移速率,促进电化学反应的动力学过程,提升电池的倍率性能。在电解液中添加了DCBQ的锂硫电池,在2C电流密度下放电比容量高达622 mAh g-1,是不含添加剂的电池容量的3.5倍,在1 C倍率下充放电循环100圈,电池容量保持率为92%。锂硫电池的醚类电解液中(1 M双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI),0.2 M硝酸锂,溶解于1,3二氧戊环(DOL)和乙二醇二甲醚(DME)的体积比为1:1的混合溶液)添加DCBQ,在***放电产生多硫化物时,DCBQ上的氯可与多硫离子的孤对电子产生作用,发生取代反应进而缩聚生成固相的有机硫聚合物。
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。双三氟甲烷磺酰亚胺锂的包装方法。
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锂电池电解液 :1.锂电池上 2.离子液体 3.抗静电 4.医药上(这个用途少)。宁夏双三氟甲烷磺酰亚胺锂走势
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。标准双三氟甲烷磺酰亚胺锂企业
华南理工大学Min Zhu、Renzong Hu团队,以“Constructing Li‐Rich Artificial SEI Layer in Alloy‐Polymer Composite Electrolyte to Achieve High Ionic Conductivity for All Solid‐State Lithium Metal Batteries”为题,在Advanced Materials期刊上发表***研究成果:通过在聚合物基聚(环氧乙烷)-双三氟甲烷磺酰亚胺锂复合固体电解质(简称PEOm)中添加锂基合金,构建了约60 nm厚的人造富锂界面层,实现了固体电解质的高离子电导率。高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)和电子能量损失谱(EELS)显示,在锂基合金颗粒周围形成了一个非晶特征的人工界面层,锂在该界面层上呈梯度分布。电化学分析和理论建模表明,界面层提供了快速的离子传输路径,对实现PEOm-Li21Si5复合固体电解质的高稳定离子电导率起着关键作用。标准双三氟甲烷磺酰亚胺锂企业