Borgel等研究了鎳錳酸鋰半電池(Li/LiNi0.5Mn1.5O4)在TFSI(雙三氟甲烷磺酰亞胺)基離子液體中的性能,相比于常規(guī)電解液,電池不可逆容量**降低。但將這些離子液體應(yīng)用在高倍率和低溫環(huán)境時(shí),其性能還需要進(jìn)一步的優(yōu)化。1mol/LLiNTf2-C4mpyrNTf2(雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰/1-丁基-1-甲基吡咯烷鎓雙三氟甲磺酰亞胺)電解液用于Li/LiNi0.5Mn1.5O4電池,與電解液[1mol/LLiPF6j(EC)∶j(DEC)=1∶2]相比,電池放電容量相當(dāng),但庫侖效率有明顯的提高,且離子液體的阻燃性、安全性較優(yōu)。不足的地方是使用該離子液體后電池庫侖效率*約95%,容量衰減較快,因此庫侖效率還需提高,真正實(shí)現(xiàn)高效率、高容量保持率。為改善其不足,可將離子液體與常規(guī)溶劑作為共溶劑,提升鋰離子電池在高電壓下的性能。雖然離子液體可應(yīng)用在高電壓鋰離子電池,但是其高的黏度、低的電導(dǎo)率導(dǎo)致電池循環(huán)和倍率性能降低;其次,其浸潤性不好,致使與電極的相容性也較差;再者,離子液體熔點(diǎn)高,使得在低溫下的性能下降。離子液體真正實(shí)現(xiàn)應(yīng)用化還需更多的研究。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰穩(wěn)定性。陜西雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰大概費(fèi)用
由來自美國馬里蘭大學(xué)王春生教授和美國陸軍研究實(shí)驗(yàn)室徐康博士兩位華人學(xué)者領(lǐng)導(dǎo)的研究小組嘗試了新的思路。他們將一種鋰的離子化合物——雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰以極高的濃度溶于水,得到了一種獨(dú)特的“鹽水”。由于溶液中鋰鹽的體積和質(zhì)量分?jǐn)?shù)都高于水,這種“鹽水”實(shí)際上應(yīng)該視為水溶于鋰鹽中形成的溶液。這種溶液的導(dǎo)電能力與常規(guī)有機(jī)溶劑電解質(zhì)相當(dāng),而可燃性要**低于后者。在電池使用過程中,溶液中的鋰鹽會(huì)先于水發(fā)生電解,電解產(chǎn)物會(huì)沉積在電極上形成保護(hù)層,防止水的電解的發(fā)生,而導(dǎo)電能力不會(huì)受到影響。類似的保護(hù)層在使用非水電解質(zhì)的電池中很常見,但因?yàn)榛谒芤旱碾娊赓|(zhì)電解產(chǎn)物是氫氣和氧氣,通常很難形成固態(tài)保護(hù)層,而這項(xiàng)新的研究巧妙地解決了這個(gè)問題。河北先進(jìn)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰市場地位。
據(jù)外媒報(bào)道,巴西圣保羅大學(xué)化學(xué)研究所(the University of S?o Paulo's Chemistry Institute,IQ-USP)的研究人員發(fā)現(xiàn),可以用高濃度的含水電解液,即水溶鹽電解液,替代汽車電池和其他電化學(xué)裝置中的有機(jī)溶劑,而且此類電解液具有成本低、無毒性等優(yōu)勢。研究人員表示:“水溶鹽電解液指的是極少量的水加高濃度的鹽組成的溶液,水的量剛好能夠溶解離子,促成溶劑的形成。與傳統(tǒng)解決方案不同,該系統(tǒng)不含游離水?!贝送?,只有由一個(gè)大的陰離子與一個(gè)小的陽離子組成的鹽分子才可被溶解。例如,雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(CF3SO2NLiSO2CF3)、氯化鈉或食鹽都沒有用,因?yàn)樗鼈兊年栯x子和陰離子大小相似。由于此種高濃度的溶液中沒有游離水,電解水分解成氫和氧就會(huì)變得更加困難,因此,盡管該系統(tǒng)不含水,該溶液的電化學(xué)穩(wěn)定性仍然很高。綜上所述,此種基于高濃度水溶鹽溶液的創(chuàng)新技術(shù)比將鹽溶解于有機(jī)化合物的傳統(tǒng)技術(shù)更具明顯優(yōu)勢,不過,水溶鹽電解液技術(shù)的應(yīng)用也面臨著挑戰(zhàn)。
隨后研究人員將制備的中性高濃度鋅離子電解質(zhì)、鋰錳氧(LiMn2O4)正極、Zn負(fù)極組裝成完整的紐扣電池,并測試了電池的電化學(xué)性能。在0.4C倍率下,電池能量密度可達(dá)180 Wh kg–1,經(jīng)過4000次循環(huán)后,電池仍可保持85%的初始容量,庫倫效率近100%;而將該電解質(zhì)應(yīng)用于以氧氣為正極的的Zn空氣電池中同樣獲得了優(yōu)異的性能,即電池能量密度可達(dá)300 Wh kg–1,循環(huán)次數(shù)達(dá)200余次。上述結(jié)果表明,新型的高濃度中性Zn離子電解質(zhì)能夠有效地抑制充放電循環(huán)中枝晶的形成,從而***改善電池循環(huán)穩(wěn)定性和壽命。而結(jié)構(gòu)表征、譜學(xué)研究以及分子動(dòng)力學(xué)綜合研究揭露了該電池性能增強(qiáng)原因來源于高濃度水系電解質(zhì)中Zn2+的溶劑化-保護(hù)層結(jié)構(gòu),即Zn2+周圍被大量雙三氟甲烷磺酰亞胺陰離子迫包圍,避免其與水分子接觸從而形成離子對(duì)(Zn-TFSI)+,有效抑制(Zn-(H2O)6)2+的形成,進(jìn)而避免化學(xué)惰性的氧化鋅枝晶的形成。雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰的市場運(yùn)用范圍。
在高濃度電解液環(huán)境中,電極/電解液界面膜組成主要源于鋰鹽陰離子的氧化或還原分解,生成氟化鋰(LiF),而富含LiF的界面膜相對(duì)穩(wěn)定,從而可以有效減少界面發(fā)生的副反應(yīng)。如在石墨負(fù)極表面,少許溶劑還原后形成不溶性的SEI組分,如Li2CO3和部分可溶的半碳酸鹽和聚合物,鋰鹽陰離子還原的產(chǎn)物是典型的無機(jī)化合物,如LiF和Li2O,它們沉淀在電極表面形成-層無機(jī)-有機(jī)復(fù)合膜。該界面膜薄而致密,具有較強(qiáng)的機(jī)械穩(wěn)定性,從而進(jìn)一步改善電化學(xué)性能。且陰離子的結(jié)構(gòu)也能影響界面的化學(xué)組成。Wang等研究表明在氟磺酰亞胺鋰-雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰(LiFSI+LiTFSI)中,SEI膜中LiF含量隨LiFSI濃度增大而增加,這表明FSI-陰離子優(yōu)先于TFSI在石墨負(fù)極表面發(fā)生分解,產(chǎn)生富含LiF和更穩(wěn)定的SEI膜,從而進(jìn)一步穩(wěn)定電極/電解液的界面,提升庫侖效率和循環(huán)穩(wěn)定性。雙三氟甲基磺酰亞胺鋰可用于制備鋰電池的電解質(zhì)以及新型稀土路易斯酸催化劑。黑龍江生產(chǎn)雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰
雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰的主要用途。陜西雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰大概費(fèi)用
雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰:用作鋰離子電池有機(jī)電解質(zhì)鋰鹽,具有較高的電化學(xué)穩(wěn)定性和電導(dǎo)率。而且在較高的電壓下對(duì)鋁集流體沒有腐蝕作用。外觀: 白色結(jié)晶或粉末含量: ≥99%水分:小于100ppm(水分一般在40ppm左右)熔點(diǎn): 234-238℃包裝: 5KG、50KG桶!1.作為鋰電池有機(jī)電解質(zhì)鋰鹽LiN(CF3S02)2作為鋰電解質(zhì)鋰鹽,水分要小于100ppm,一般在40ppm左右,才可以使用。用作鋰離子電池有機(jī)電解質(zhì)鋰鹽,具有較高的電化學(xué)穩(wěn)定性和電導(dǎo)率。而且在較高的電壓下對(duì)鋁集流體沒有腐蝕作用。用EC/DMC配制成l mol/L電解質(zhì)溶液。電導(dǎo)率可達(dá)1.0x10-2 S/cm。在-30℃下電導(dǎo)率還在10-3 S/cm以上。這對(duì)于***應(yīng)用極為重要。2.作反應(yīng)催化劑LiN(CF3S02)2:和它的同系列化合物MN(RsS02)2(其中,M為1價(jià)陽離子,如H+,U+,Na+等;Rf為CF3,C2F5,C3F7,C4F9等全氟烷基),是用于有機(jī)催化裂化、加氫裂化、催化重整、異構(gòu)化、烯烴水合、甲苯歧化、醇類脫水以及?;磻?yīng)等過程的路易斯酸催化劑。3.制備離子液體。LiN(CF3S02)2:制備重要室溫離子液體狀態(tài): 工業(yè)化生產(chǎn),月產(chǎn)能在3-5噸陜西雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰大概費(fèi)用