LiODFB與電極材料的匹配性
LiODFB與LiBOB相似,本身可參與SEI膜的形成,即使在純PC中仍能在負(fù)極表面形成穩(wěn)定的SEI膜。具體機(jī)理為:在LiODFB電解液中,兩個(gè)相互競爭的化學(xué)反應(yīng),得到 的產(chǎn)物均能與SEI膜中的(LiOCO2CH2)2等半碳酸酯雙鋰反 應(yīng),形成更復(fù)雜穩(wěn)定的低聚物,得到更穩(wěn)定的SEI膜。
LiODFB的結(jié)構(gòu)中只有一個(gè)草酸根,所形成的SEI膜的 阻抗值較LiBOB形成的SEI膜要低,表現(xiàn)在阻抗譜中1.5 V 處的電壓平臺(tái)(主要由草酸根還原引起)較短。
由于形成的SEI膜穩(wěn)定性好、阻抗適中,基于LiODFB的Li/石墨電池的循環(huán)可逆性較好。在0~2 V以25 mA/g 充放電時(shí),1.0 mol/L LiODFB/EC+DMC(1:1)電解液組裝電池的首次循環(huán)效率為83.4%,高于使用LiPF6的 78.8%;以0.5 C充放電時(shí),1.0 moI/L LiODFB/PC+EC +EMC(3:3:4)電解液組裝電池的首次循環(huán)效率為86%, 高于使用LiBF4的60%及使用LiBOB的74%。
電解液體系與正極材料是否有較好的相容性,也是鋰離子電池實(shí)際應(yīng)用中需要考慮的問題之一。LiBOB對(duì)LiCoO2 存在嚴(yán)重的溶解侵蝕作用,與LiMn204的相容性也不太好, 但LiBF4可與二者很好地匹配;LiBF4不能抑制正極材料 LiFePO4中Fe(Ⅱ)的溶解,因此在溫度高于60℃時(shí),兩者組 裝的電池性能很差;而LiBOB可與Fe(Ⅱ)相互作用,產(chǎn)生不 溶物覆蓋在LiFePO4表面,阻止反應(yīng)的進(jìn)一步發(fā)生。LiODFB結(jié)合了LiBOB與LiBF4的優(yōu)點(diǎn),即與LiCoO2、 LiMn2O4、LiFePO4、LiNi1/3, Mn1/3 Co1/3O2及鎳系正極材 料具有優(yōu)異的相容性,所組裝的實(shí)驗(yàn)電池即使在60℃下 循環(huán)100次(充放電倍率約0.1 C),容量仍無明顯的衰減。
LiFePO4擴(kuò)展:
磷酸鐵鋰是一種鋰離子電池電極材料,化學(xué)式為LiFePO4,主要用于各種鋰離子電池。 自1996年日本的NTT首次揭露AyMPO4(A為堿金屬,M為CoFe兩者之組合:LiFeCoPO4)的橄欖石結(jié)構(gòu)的鋰電池正極材料之后, 1997年美國德克薩斯州立大學(xué)John. B. Goodenough等研究群,也接著報(bào)導(dǎo)了LiFePO4的可逆性地遷入脫出鋰的特性。
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