- LiFSI-LiPF6混合盐可改善锂电池电解液性能
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文章来源:新材料新能源在线
电解质锂盐是锂离子电池电解液的重要组成部分,目前市场上广泛应用的是六氟磷酸锂LiPF6-碳酸酯电解液。LiPF6具有溶解性好、离子传导能力高、离子解离度高等优点,但是它热稳定性差、易水解生成HF,而HF是造成电池性能衰减的重要原因。因此,近些年人们一直在努力寻求性能更优异的新型锂盐来替代传统锂盐LiPF6。
双亚胺锂LiFSI是近出现的比较热门的新型锂盐,因其具有比LiPF6更好的热稳定性、导离子能力及更高的锂离子迁移数,成为有希望取代LiPF6应用于高性能锂离子电池中的锂盐。但是目前LiFSI的价格远远高于LiPF6,完全用它取代LiPF6作为主体锂盐用于电解液中的成本过高,商业化推广较难。我们将LiFSI作为辅助锂盐,与LiPF6混合使用,充分发挥二者的优势,研究了LiFSI的加入对电解液物化性能、导离子性能的影响,及其对电池倍率性能的影响。
1实验
1.1 电解液的配制及参数测定
将碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯和六氟磷酸锂在氩气气氛的手套箱中配制1.2mol/LLiPF6/电解液,以此电解液为基础电解液,分别加入0.1/0.3/0.5mol/L氟代磺酰亚胺锂制得混合盐电解液,用METTLERTOLEDODL32卡尔费休水分测定仪测试电解液的水含量,达到电池级使用标准的电解液才用于后续实验。
在氩气气氛手套箱中,将装有电解液的烧杯置于控温℃的油浴锅中,用乌氏黏度计连续测试电解液的运动黏度3次,取平均值;用DDS-307型电导率仪测试电解液的电导率。
在氩气气氛的手套箱内,以金属锂为正、负极,Celgard2400膜为隔膜,添加自制电解液,组装不同电解液的两端Li不闭塞电池:Li|电解液|Li电池。参照恒电位极化法,用SL1287+1260型联用电化学工作站测试电解液的Li+迁移数。对电池施加10mV的电压D,起始电流I0下降至稳定状态的电流Iss,极化前、后电池电极电荷转移阻抗与钝化膜阻抗之和分别为Io、Iss。按式计算t+。
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