LiPF6 es ampliamente utilizado como una sal de electrolito, pero LiPF6 es muy propenso a la reacción de auto-catalizada en el caso de una pequeña cantidad de humedad en una batería de iones de litio debido a las limitaciones de costo y factores de rendimiento LiPF6 es ampliamente utilizado como electrolito de iones de litio. La corrosión del material causará la disolución del elemento de transición, especialmente después de la disolución del elemento Mn migrará a la superficie del electrodo negativo, dañar la película SEI, causando la disminución de la capacidad de la batería de iones de litio, la resistencia interna aumenta, que es causada por la batería de iones de litio degradación de los principales factores Uno.
AnjanBanerjee de la Universidad de Bahrein en Israel ha diseñado una membrana que purifica ácidos de Lewis como HF en electrolitos para evitar fundamentalmente una serie de problemas causados por HF, lo que mejora significativamente el rendimiento de las baterías de iones de litio. (DVB-4VP) como material funcional principal en la membrana, el espesor del separador fue de 30 μm, la porosidad fue del 43% y el DVB-4VP se preparó utilizando el copolímero de fluoruro de vinilideno-hexafluoropropileno como esqueleto de la membrana. Del contenido de 2 mg / cm2 Los experimentos muestran que la naturaleza del diafragma multifuncional y la naturaleza del diafragma comercial tradicional es muy similar.
La imagen de abajo muestra la imagen SEM de este diafragma, y de la figura se puede ver que hay muchos micropores en el diafragma de aproximadamente 4-12um, que contienen un gran número de partículas con un tamaño de aproximadamente 100nm, de modo que están conectadas entre sí De la red.
Con el fin de verificar el rendimiento del separador, Anjan Banerjee respectivamente OVM / Li y NMC622 / Li de tipo botón y LMO / grafito y NMC622 / grafito evaluación rectangular rendimiento de la batería electroquímica, la imagen muestra el rendimiento del ciclo celular / grafito OVM a 55 ℃ rojo para el grupo control, el grupo experimental de azul capacidad de la batería de membrana funcional a altas temperaturas se acelerará se produce la caída de descenso, se puede probar de manera más eficaz la validez del diafragma. podemos ver en el gráfico después de cuatro semanas después de aproximadamente 180 ciclos, la pérdida de capacidad del grupo de control de alrededor de 71% función de pérdida de capacidad de diafragma conjuntos de 39%.
En la siguiente figura se muestra la curva de rendimiento del ciclo de la batería NMC622 / grafito a 55 ℃, la curva roja es el grupo de control, la curva azul es el grupo funcional del diafragma y desde la curva podemos observar que después de unos 140 ciclos la pérdida de capacidad del grupo de control es 42%, la pérdida funcional de la capacidad del diafragma funcional es sólo el 17% de los dos experimentos anteriores también observó que la función de la membrana, además de la capacidad de retención de la capacidad de material aumentará, su eficiencia Coulomb debe ser significativamente mayor que el uso de la tradicional Diafragma del grupo de control.
A continuación muestra material de OVM (panel a) y el material NMC622 (panel b) en el patrón de XRD después de ciclo, se puede observar en la figura, los picos de difracción del grupo de control utilizando material se mueve LMO separador convencionales hacia la difracción de ángulo alto, esto sugiere que se ha producido la estructura cristalina del material debido a la estructura de la célula LMO Li + pérdida de la contracción.
Y observamos en la figura b, el material NMC622 incluso después de ciclos de alta temperatura, pero no cambió la estructura cristalina, lo que indica que la estructura cristalina del material de NMC622 es muy estable, la pérdida de capacidad a altas temperaturas debido a que la película de SEI es causada principalmente por el crecimiento de Aumento de la resistencia, haciendo que la capacidad no puede dar juego completo.
La tabla siguiente muestra los resultados del análisis elemental de la batería usando las dos membranas después del ciclo.Puede verse que el contenido del elemento Mn en la superficie negativa de la batería que usa la membrana funcional es significativamente menor que el del grupo de control (LMO / Batería de grafito), pero para el material NMC622, este cambio no es muy significativo, pero también demostró una vez más que la estabilidad estructural del material NMC622 es muy buena.
AnjanBanerjee De acuerdo con los datos experimentales anteriores y semi-batería de análisis de datos experimentales que la pérdida de material NMC622 causada por el principal factor no es la pérdida de Li +, pero SEI crecimiento de la película causada por el aumento de la resistencia interna, esta inferencia también ha sido la batería AC impedancia mapa EIS La figura siguiente muestra el patrón EIS de la batería LMO / grafito y la célula NMC622 / grafito Se puede observar que el efecto del diafragma funcional para reducir la resistencia interna de la batería es más obvio para el material LMO y la impedancia media y alta frecuencia se reduce en 2,5 veces respectivamente. Material, el diafragma funcional para reducir el efecto de la impedancia de la batería no es tan obvio, en comparación con el grupo de control de impedancia de alta frecuencia disminuyó en sólo el 25%, IF impedancia disminuyó en aproximadamente 2 veces.
Basado en los datos anteriores, Anjan Banerjee desarrollado esta función de auto-limpieza del diafragma, puede neutralizar eficazmente el electrolito en las sustancias ácidas, para reducir los efectos secundarios causados por estas sustancias ácidas, reducir significativamente los elementos de metal de transición resultante Disuelto, y por lo tanto reducir los elementos de metal de transición en el daño de la membrana SEI negativo, reducir la resistencia de la batería se puede agregar, para mejorar eficazmente el rendimiento del ciclo de la batería de iones de litio.Este contiene más elementos Mn para el material NMC y manganato de litio Muy importante para reducir la electrólisis de HF puede mejorar efectivamente el uso de estos materiales ciclo de rendimiento.
