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      一種可形成穩定的彈性SEI和提高鋰電池穩定性的電解液添加劑
      2022.08.17   點擊474次

      鋰電池具有開路電壓高、能量密度高、輸出功率高、循環性能好、自放電小、充放電效率高等特點。自1991年鋰電池問世并商業化生產以來,已經成為我們生活中必不可缺的部分。

      電解液作為鋰電池的三大主要材料之一,其組成對電池的性能有著重要的影響。電解液是電池中離子傳輸的載體。一般由鋰鹽和有機溶劑組成。電解液在鋰電池正、負極之間起到傳導離子的作用,是鋰電池獲得高電壓、高比能等優點的保證。電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質鋰鹽、必要的添加劑等原料,在一定條件下、按一定比例配制而成的。

      氟代碳酸乙烯酯 (FEC)是一種有效的電解液添加劑,通過形成穩定有彈性的固態電解質膜 (SEI)來提高鋰離子電池的穩定性。Hou等人通過經典分子動力學、傅里葉變換紅外光譜和量子化學計算,探究了在硅陽極六氟磷酸鋰(LiPF6)/碳酸乙烯酯 (EC)電解液中添加FEC的影響。

      FEC能顯著改善電解液的溶劑化結構和還原特性,同時不會損害其傳輸特性。此外,Shkrob等人利用輻解、激光光電離、電子順磁共振和瞬態吸收光譜分析了FEC的氧化還原行為。結果表明,FEC通過自由基聚合和脫氟形成高度交聯的聚合物,產生能夠承受充放電循環壓力的彈性涂層覆蓋電極。

      參考文獻:

      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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