鉅大LARGE | 點擊量:1205次 | 2019年08月05日
中科院青島能源所開發(fā)出新型高熱穩(wěn)定性鋰鹽
如果說電解液是鋰電池的“血液”,那么電解液中的鋰鹽猶如“血液”中的“血紅蛋白”,其重要性不言而喻。傳統(tǒng)電解液中大多采用六氟磷酸鋰(LiPF6)作為主鹽,但LiPF6存在熱穩(wěn)定性差(<100℃),遇水極易分解等缺點,難以滿足下一代高能鋰電池應用需求。如何破解這一難題?7月30日,中國科學院青島生物能源與過程研究所傳來喜訊:依托青島能源所建設的青島儲能產(chǎn)業(yè)技術研究院(簡稱“青島儲能院”)致力于新型高熱穩(wěn)定性高安全鋰鹽的設計、合成和應用研究,并取得一系列重要進展:自主設計合成了一系列具有高熱穩(wěn)定性(>200℃)高安全的硼系主鹽,如酒石酸硼酸鋰及其衍生物(Electrochim.Acta2013,92,132-138;SolidStateIonics2014,262747-753;Electrochim.Acta2014,141,167-172;J.Mater.Chem.A2015,3,7773-7779;Coord.Chem.Rev.2015,292,56-73),大陰離子結(jié)構(gòu)的全氟叔丁氧基三氟硼酸鋰(LiTFPFB,Chem.Sci.2018,9,3451-3458)等;同時,開展了一些將新型高熱穩(wěn)定性主鹽應用于下一代高電壓鋰電池的研究(EnergyEnviron.Sci.2018,11,1197-1203;J.Electrochem.Soc.2019,166,A2313-A2321);開展了一些高濃度鋰鹽電解液的開拓性研究工作(Chem.Commun.2019,DOI:10.1039/C9CC03246K;J.PowerSources2019,DOI:
https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2019.226942)。
青島儲能院將自主合成的新鋰鹽LiTFPFB用于抑制雙三氟甲基磺酰亞胺鋰(LiTFSI)對正極Al集流體的腐蝕,并通過溶劑和添加劑配方的優(yōu)化,開發(fā)出高熱穩(wěn)定性混合主鹽電解液,實現(xiàn)LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2/Li(NMC/Li)金屬鋰電池超寬溫區(qū)(-40℃-90℃)運行,相關工作以FrontCoverPicture文章發(fā)表在Small(Small2019,15,1900269)。
近年來,混合主鹽電解液在下一代高能鋰電池領域備受關注,正是因為在電解液鋰鹽研究領域的深厚積淀,青島儲能院應邀撰寫關于混合主鹽電解液的綜述,以“KeyScientificIssuesinFormulatingBlendedLithiumSaltsElectrolyteforLithium
Batteries”為題目在線發(fā)表在AngewandteChemieInternationalEdition。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
相關系列研究獲得了國家自然科學基金杰出青年科學基金,國家重點研發(fā)計劃新能源汽車固態(tài)電池項目,中國科學院納米先導專項和深海先導專項,國家自然科學基金重點基金,山東省自然科學基金重大研發(fā)項目,青島市儲能行業(yè)科學研究智庫聯(lián)合基金,青島能源所“一三五”項目等的大力資助。
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