您当前的位置:北极星储能网  >  储能材料 > 正文

看新型电解液添加剂如何“一箭双雕”

北极星储能网  来源:电化学前沿    2018/4/10 9:12:35  我要投稿  

北极星储能网讯:Si负极和富锂正极因其具备高理论比容量,是下一代高能量密度锂离子电池电极材料的研究热点。但是由于循环过程中Si负极巨大的体积膨胀和富锂正极不可逆的相转换,限制了其实际应用。

近日,韩国蔚山科技大学Jaephil Cho教授、Sung You Hong教授、Nam-Soon Choi教授作为共同通讯作者在Energy  & Environmental Science刊表了题为“Unsymmetrical fluorinatedmalonatoborate as an  amphoteric additive for high-energy-density  lithium-ionbatteries”的研究性文章。研究人员引入对正负极具有双重修饰作用的电解液添加剂LiFMDFB,在FEC的辅助下,改善了基于富锂正极和硅碳负极的全电池的电化学性能。


图1:

(a):LiFMDFB合成路线图

(b):EC、FEC、VC、LiDFOB、LiFMDFB等HOMO/LUMO能级比较

对比图中所列EC、FEC、VC、LiDFOB、LiFMDFB等物质的最高占有分子轨道(HOMO)能级和最低未占分子轨道(LUMO)能级,可以发现LiFMDFB的LUMO能级低于FEC的LUMO能级,表明LiFMDFB的电子亲和性更强,会在FEC分解之前得电子被还原,附着在负极材料表面。同时LiFMDFB相比EC、FEC具有较高的HOMO能级,优先失电子被氧化。优先还原同时优先被氧化,为LiFMDFB在正负极同时生成保护隔层提供了可能。将其应用于富锂正极和硅碳负极组装的全电池,电池的能量密度、库伦效率、循环稳定性均得到了明显提升。电池性能的提升得益于LiFMDFB诱导生成的正极保护层防止了富锂材料的晶间裂纹的生成及由层状向尖晶石相的不可逆转变,同时LiFMDFB+FEC诱导生成的负极SEI膜有效抑制了硅的体积膨胀。


图2:

(a):有无LiFMDFB添加剂的富锂/硅碳全电池循环稳定性比较

(b):有无LiFMDFB添加剂的富锂/硅碳全电池倍率性能比较


图3:LiFMDFB诱导的保护层对富锂正极材料保护原理图


图4:富锂正极材料循环后SEM形貌

(f、h-无LiFMDFB g、i-有LiFMDFB)


图5:LiFMDFB+FEC诱导的SEI层对硅碳负极材料作用对比图

参考文献:Unsymmetrical fluorinatedmalonatoborate as an amphoteric additive for  high-energy-density lithium-ionbatteries,2018,Energy &Environmental  Science.DOI:org/10.1039/C8EE00372F.

原标题:EES:看新型电解液添加剂如何“一箭双雕”

北极星储能网官方微信

分享到:
投稿联系:陈女士  13693626116  新闻投稿咨询QQ: 1831213786
邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#换成@)
北极星储能网声明:此资讯系转载自合作媒体或互联网其它网站,北极星储能网登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其描述。文章内容仅供参考。
热点关注
【收藏】全国最新最全峰谷电价:14个地区价差超0.7元/kwh

【收藏】全国最新最全峰谷电价:14个地区价差超0.7元/kwh

7月2日,国家发改委印发《关于创新和完善促进绿色发展价格机制的意见》,明确指出加大峰谷电价实施力度,运用价格信号引导电力削峰填谷,利用峰谷电价差、辅助服务补偿等市场化机制,促进储能发展。该政策的出台,意味着储能峰谷价差套利模式获得官方认可。紧随其后,江苏、陕西也相继出台配套政策,

>>更多

新闻排行榜

今日

本周

本月

关闭

重播

关闭

重播

关于北极星 | 广告服务 | 会员服务 | 媒体报道 | 营销方案 | 成功案例 | 招聘服务 | 加入我们 | 网站地图 | 在线帮助 | 联系我们 |

版权所有 © 1999- 北极星电力网(Bjx.Com.Cn) 运营:北京火山动力网络技术有限公司

京ICP证080169号京ICP备09003304号-2 京公网安备 11010502034458号电子公告服务专项备案

关闭

关闭