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一种可形成稳定的弹性SEI和提高锂电池稳定性的电解液添加剂
2022.08.17   点击291次

锂电池具有开路电压高、能量密度高、输出功率高、循环性能好、自放电小、充放电效率高等特点。自1991年锂电池问世并商业化生产以来,已经成为我们生活中必不可缺的部分。

电解液作为锂电池的三大主要材料之一,其组成对电池的性能有着重要的影响。电解液是电池中离子传输的载体。一般由锂盐和有机溶剂组成。电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用,是锂电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料,在一定条件下、按一定比例配制而成的。

氟代碳酸乙烯酯 (FEC)是一种有效的电解液添加剂,通过形成稳定有弹性的固态电解质膜 (SEI)来提高锂离子电池的稳定性。Hou等人通过经典分子动力学、傅里叶变换红外光谱和量子化学计算,探究了在硅阳极六氟磷酸锂(LiPF6)/碳酸乙烯酯 (EC)电解液中添加FEC的影响

FEC能显著改善电解液的溶剂化结构和还原特性,同时不会损害其传输特性。此外,Shkrob等人利用辐解、激光光电离、电子顺磁共振和瞬态吸收光谱分析了FEC的氧化还原行为。结果表明,FEC通过自由基聚合和脱氟形成高度交联的聚合物,产生能够承受充放电循环压力的弹性涂层覆盖电极。

参考文献:

① The influence of FEC on the solvation structure and reduction reaction of LiPF6/EC electrolytes and its implication for solid electrolyte interphase formation

T. Hou, G. Yang, N. N. Rajput, J. Self, S.-W. Park, J. Nanda, K. A. Persson, Nano Energy 2019, 64, 103881.

② What Makes Fluoroethylene Carbonate Different?

I. A. Shkrob, J. F. Wishart, D. P. Abraham, J. Phys. Chem. C 2015, 119, 14954.

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