Derzeit kommerzielles Lithiumsalz Lithium-Ionen-Batterie-Elektrolyt LiPF6 hauptsächlich ist, LiPF6 ausgezeichnete elektrochemischen Eigenschaften des Elektrolyten verleihen, aber relativ schlechte thermische Stabilität und chemische Stabilität von LiPF6 und sehr empfindlich gegenüber Wasser, wird eine kleine Menge unter der Wirkung von H2O sein Zersetzung von sauren Substanzen wie HF, und somit verursacht eine Korrosion des positiven Elektrodenmaterials wurde Übergangsmetallelement gelöst und wandert an die Oberfläche der negativen Elektrode, Beschädigung SEI-Film, in einem kontinuierlichen Wachstum des SEI-Films führt, was zu dem Lithium-Ionen-Batteriekapazitätsabfall weiter sinken.
Um diese Probleme zu überwinden, ist es eine Hoffnung auf stabilere H2O gewesen, und mit einem besseren thermischen Stabilität Imidtyp Lithiumsalz und chemische Stabilität, zum Beispiel LiTFSI, LiFSI und LiFTFSI Lithiumsalz, werden aber durch Kostenfaktoren begrenzt Vor kurzem hat das deutsche HIU Labor Varvara Sharova wie neue Anwendungen für den Lithium-Imidsalz finden Anionen, und wie LiTFSI Lithiumsalz kann nicht Lithiumsalz LiTFSI Probleme gelöst werden, wie zum Beispiel Korrosion von Al-Folie in der Praxis angewandt wird nicht. Art und Weise - als Elektrolytadditiv.
Potential der negativen Lithium-Ionen-Batterie Graphit niedrig ist, kann eine Zersetzung des Elektrolyten bewirkt davon an der Oberfläche auftritt, wird eine Passivierungsschicht gebildet wird, das heißt, wir sagen oft, dass der SEI-Film. SEI-Film kann von der Fortsetzung der Elektrolytzersetzung auf der negativen Elektrodenoberfläche, WäRE-Film verhindert werden hat einen entscheidenden Einfluss auf die Stabilität der Batteriezyklusstabilität Lithium-Ionen. Obwohl LiTFSI Lithiumsalz als ein gelöster Stoff noch nicht kommerzielle Elektrolytlösung, sondern als Zusatz Shique eine sehr gute Ergebnisse gespielt. Varvara Sharova von es wurde festgestellt, dass das Hinzufügen von 2 Gew% der Elektrolytlösung von LiTFSI, kann wirksam die Zyklusleistung von LiFePO4 / Graphit Zelle verbessern: 20 ℃ 600 Zyklen zu Zeiten, der Kapazitätsrückgang Abfall weniger als 2%, während die Kontrollgruppe als Elektrolytadditiv des VC 2 Gew% zugesetzt wurde die Flüssigkeit, die gleichen Bedingungen, sinken die Batteriekapazität um 20% zu erreichen, nach unten.
Um die Wirkung von verschiedenen Additiven auf der Leistung einer Lithium-Ionen-Batterie, Varvara Sharova separat hergestellten leere Gruppe zu verifizieren LP30 (EC: DMC = 1: 1) ohne Zusatzstoff, und die Elektrolytlösung zugegeben Versuchsgruppe VC, LiTFSI, LiFSI und LiFTFSI und mit der Taste Halbzelle und eine vollständige Zellleistung dieser Elektrolyte wurden ausgewertet.
Das Bild zeigt die Voltammogramm leere Kontrollgruppe und die Versuchsgruppe die Elektrolytlösung im Verlauf der Reduktion, stellen wir fest, dass es bei etwa 0,65 V, eine Kontrollgruppe Elektrolyt signifikante Stromspitze war zu einer Reduktion der Lösungsmittels Zersetzung von EG entsprechen, in der experimentellen Gruppe auf die Stromspitze eine VC additiven Zerlegung des Elektrolyten Zugabe erfolgt auf einem hohen Potential gegenüber, insbesondere wegen der Zersetzung des Additivs höher als die Spannung VC EC, so tritt Zersetzung ersten, einen EC Schutz von LiTFSI hinzugefügt zu bilden, LiFSI und LiFTFSI Voltammogramme Elektrolytzusatz leere Gruppe nicht signifikant unterschiedlich, was darauf hinweist, dass die additiven Imide EC die Zersetzung des Lösungsmittels nicht verringern.
Abgebildet Graphit negative Elektrolyten bei unterschiedlichen elektrochemischen Eigenschaften, aus der Sicht der ersten Ladungs- und Entladungseffizienz, ersten Lade- und Entlade-Coulomb-Wirkungsgrad von der Kontrollgruppe betrug 93,3%, von LiTFSI zugegeben LiFSI erste Effizienz und die elektrolytische Lösung sind LiFTFSI 93,3%, 93,6% und 93,8%, aber zum ersten Mal, wenn die Effizienz des Elektrolytzusatzes VC hinzugefügt ist nur 91,5%, vor allem wegen des Grafit anfänglichen Lithiumeinlagerungsprozesses, VC in der Graphit-Zersetzungsanodenoberfläche verbraucht mehr li.
Komponente lonenleitfähigkeit SEI-Film einen größeren Einfluss haben wird, wodurch die Lithiumionen-Batterie Ratenfähigkeit beeinflussen, fanden die Leistungstests Vergrößerung eines Elektrolyts additive LiFTFSI LiFSI und Kapazität bei hohen Entladestrom Spiel unter Verwendung von leicht unter in anderen Elektrolyten C / 2-Zyklus-Test, die alle die Elektrolytzirkulation Imide zusätzliche Leistung ist sehr stabil, Elektrolytadditive zugesetzt VC Kapazität Rückgang erschienen Tropfen Phänomen.
Um die Stabilität des Elektrolyten in der Lithium-Ionen-Batterie in dem langfristigen Zyklus zu beurteilen, Varvara Sharova auch eine Knopfzelle LiFePO4 / Graphit hergestellt Vollzelle verwenden, die Elektrolytlösung für die Zugabe verschiedene Additive wurden in der Zyklusleistung bei 20 ℃ und 40 ausgewertet ℃ die Tabelle listet die Auswertungsergebnisse aus der Tabelle der hinzugefügt zum ersten Mal LiTFSI Elektrolytzusatzes signifikant höher nicht nur als der Wirkungsgrad des VC Elektrolytzusatzes gesehen werden können, wurde zugegeben, wobei die Zyklusleistung bei 20 ℃ mit mehr überwältigend, 600 Zyklen LiTFSI wurde in den Elektrolytlösung Retentionsvermögen betrug 98,1% zugegeben, wobei der Elektrolytzusatz VC Kapazitätsretentionsrate 79,6% betrug hinzugefügt, aber bei 40 Grad ℃ Zyklus, verschwindet dieser Vorteil, die gesamten Elektrolyten ist Mit ähnlicher Zyklusleistung.
Aus der obigen Analyse, können wir sehen, dass der Wirkmechanismus in einem Additiv, wie beispielsweise eine Lithium-Ionen-Batterie, Varvara Sharova mittels XPS zur Untersuchung der Zyklusleistung der Lithium-Ionen-Batterie als Elektrolytadditiv Imide Lithiumsalz LiTFSI, um signifikant verbessern kann. Graphitanode SEI Filmkomponenten in verschiedenen Analysen der Elektrolytlösung gebildet wird, XPS-Analyseergebnis zeigt die SEI-Film nach der 1. und 50. Zyklus, der Graphit negativen Elektrodenoberfläche kann in dem Additiv gesehen gebildet werden hinzugefügt LiTFSI Komponentengehalt SEI-Film in der Elektrolytlösung gebildet wird, ist wesentlich höher als LiF VC Elektrolytzusatz. SEI Filmkomponente weitere quantitative Analyse zeigte, dass nach dem ersten Zyklus, die Reihenfolge der Pegel eines SEI-Film LiF Inhalte hinzufügen als LiFSI> LiFTFSI> LiTFSI> VC> Kontrollgruppe, aber nach dem SEI-Film während der anfänglichen Ladung gebildet in nicht statisch. cycling mit der Batterie ändern, werden die Filmkomponenten WäREN ständig auftretenden, nach 50 Zyklen SEI-Film und LiFTFSI LiFSI in LiF Elektrolytzusammensetzung verringerte sich um 12% und 43% des zugegebenen LiTFSI Elektrolytkomponente LiF tatsächlich um 9% erhöht, nachdem,.
Im Allgemeinen denken wir, dass die Struktur der SEI-Membran in zwei Schichten unterteilt ist: die innere anorganische Schicht und die äußere organische Schicht Die anorganische Schicht besteht hauptsächlich aus anorganischen Komponenten wie LiF und Li2CO3 Die elektrochemischen Eigenschaften des SEI-Films sind besser und die Ionenleitfähigkeit ist höher die organische Schicht, die hauptsächlich aus einer äußeren Schicht aus einer porösen Polymerproduktzusammensetzung und die Zersetzung des Elektrolyten, wie ROCO2Li, PEO, etc. Schutz der Elektrolytlösung besteht, ist nicht stark, so wollen wir eine anorganische Komponente in etwas mehr WäRE-Film Imid Additive können mehr bringen LiF anorganische Komponente zu SEI-Film ist, so daß der Aufbau stabiler SEI-Film, eine Zersetzung des Elektrolyten auftritt besser in den Zellzyklus verhindert werden kann, um den Verbrauch von Li zu reduzieren, deutlich verbessern Zelle Zyklusleistung.
Imid-Lithiumsalz als Elektrolytzusatz, insbesondere kann LiTFSI Additive signifikant die Zyklusleistung der Batterie verbessern, was hauptsächlich aufgrund des Films nach LiF SEI LiTFSI Zugabe Graphitanode auf der Oberfläche gebildet ist, ist der Film mehr WäRE Verdünner und stabiler, reduziert so die Zersetzung des Elektrolyten und reduziert den Grenzflächenwiderstand.Aus den aktuellen experimentellen Daten, LiTFSI-Additiv ist besser geeignet für den Einsatz bei Raumtemperatur, LiTFSI Additiv bei 40 ℃ hohe Temperatur im Vergleich zu den VC-Additiv kein offensichtlicher Vorteil.
