ذريعو: نئين توانائي اڳواڻ، پاران
خلاصو: هن وقت ڪمرشل ليٿيم آئن بيٽري اليڪٽرولائٽ ۾ ليتيم سالٽ بنيادي طور تي LiPF6 ۽ LiPF6 آهن الیکٹرولائيٽ کي شاندار اليڪٽريڪل ڪارڪردگي ڏني آهي، پر LiPF6 ۾ خراب حرارتي ۽ ڪيميائي استحڪام آهي، ۽ پاڻيءَ لاءِ تمام حساس آهي.
في الحال، تجارتي ليتيم-آئن بيٽري اليڪٽرولائٽ ۾ ليتيم سالٽ بنيادي طور تي LiPF6 ۽ LiPF6 آهن اليڪٽرولائٽ کي شاندار اليڪٽررو ڪيميڪل ڪارڪردگي ڏني آهي.تنهن هوندي به، LiPF6 غريب حرارتي ۽ ڪيميائي استحڪام آهي، ۽ پاڻي لاء تمام حساس آهي.H2O جي ٿورڙي مقدار جي عمل هيٺ، تيزابي مواد جهڙوڪ HF کي ختم ڪيو ويندو، ۽ پوء مثبت مواد خراب ٿي ويندو، ۽ منتقلي ڌاتو عناصر کي ڦهلائي ويندي، ۽ منفي اليڪٽرروڊ جي مٿاڇري کي منتقل ڪيو ويندو SEI فلم کي تباهه ڪرڻ لاء. ، نتيجن مان ظاهر ٿئي ٿو ته SEI فلم وڌندي رهي ٿي، جيڪا ليتيم آئن بيٽرين جي گنجائش جي مسلسل گهٽتائي جي ڪري ٿي.
انهن مسئلن تي قابو پائڻ لاءِ، ماڻهن کي اميد آهي ته امائيڊ جا ليٿيم سالٽ وڌيڪ مستحڪم H2O ۽ بهتر حرارتي ۽ ڪيميائي استحڪام سان، جهڙوڪ ليٿيم سالٽ جهڙوڪ LiTFSI، lifsi ۽ liftfsi، قيمت جي عنصرن ۽ ليٿيم سالڪن جي انائنس جي ڪري محدود آهن. جيئن LiTFSI حل نه ٿو ڪري سگهجي Al ورق جي corrosion لاءِ، وغيره، LiTFSI ليتيم لوڻ عملي طور تي لاڳو نه ڪيو ويو آهي.تازو، جرمن HIU ليبارٽري جي VARVARA sharova اليڪٽرولائيٽ additives طور imide lithium لوڻ جي درخواست لاء هڪ نئون طريقو مليو آهي.
لي-آئن بيٽري ۾ گريفائيٽ منفي اليڪٽرروڊ جي گھٽ صلاحيت ان جي مٿاڇري تي اليڪٽرولائٽ جي زوال جو سبب بڻجندي، پاسويشن پرت ٺاهيندي، جنهن کي SEI فلم سڏيو ويندو آهي.SEI فلم اليڪٽرولائٽ کي منفي سطح تي خراب ٿيڻ کان روڪي سگھي ٿي، تنهنڪري SEI فلم جي استحڪام ليتيم آئن بيٽرين جي چڪر جي استحڪام تي هڪ اهم اثر آهي.جيتوڻيڪ ليتيم لوڻ جهڙوڪ LiTFSI ڪجھ دير تائين تجارتي اليڪٽرولائٽ جي محلول جي طور تي استعمال نه ٿي ڪري سگھجي، ان کي اضافي طور استعمال ڪيو ويو آھي ۽ تمام سٺا نتيجا حاصل ڪيا آھن.VARVARA sharova تجربي مان معلوم ٿيو ته اليڪٽرولائٽ ۾ 2wt% LiTFSI شامل ڪرڻ سان لائفپو4/ گرافائٽ بيٽري جي سائيڪل ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي سگهجي ٿو: 20 ℃ تي 600 سائيڪلون ۽ ظرفيت ۾ گهٽتائي 2٪ کان گهٽ آهي.ڪنٽرول گروپ ۾، 2wt٪ VC additive سان electrolyte شامل ڪيو ويو آهي.ساڳئي حالتن هيٺ، جي بيٽري جي گنجائش جي زوال جي باري ۾ 20٪ تائين پهچي ٿو.
ليتيم-آئن بيٽرين جي ڪارڪردگي تي مختلف additives جي اثر جي تصديق ڪرڻ لاء، خالي گروپ lp30 (EC: DMC = 1:1) بغير additives ۽ تجرباتي گروپ سان VC، LiTFSI، lifsi ۽ liftfsi تيار ڪيا ويا varvarvara sharova. ترتيب سان.انهن اليڪٽرولائٽس جي ڪارڪردگي جو جائزو ورتو ويو بٽڻ جي اڌ سيل ۽ مڪمل سيل ذريعي.
مٿي ڏنل شڪل خالي ڪنٽرول گروپ ۽ تجرباتي گروپ جي اليڪٽرولائٽس جي وولٽميٽرڪ وکر ڏيکاري ٿو.گھٽتائي جي عمل جي دوران، اسان ڏٺو ته خالي گروپ جي اليڪٽرولائيٽ ۾ 0.65v تي واضح موجوده چوٽي ظاهر ٿي، جيڪا EC سولوينٽ جي گھٽتائي جي گھٽتائي سان مطابقت رکي ٿي.VC additive سان تجرباتي گروهه جي decomposition موجوده چوٽي کي اعلي صلاحيت ڏانهن منتقل ڪيو ويو، جنهن جو بنيادي سبب اهو هو ته VC additive جي decomposition voltage EC جي ڀيٽ ۾ وڌيڪ هئي، تنهن ڪري، decomposition پهريون ڀيرو ٿي، جنهن EC کي محفوظ ڪيو.تنهن هوندي به، اليڪٽرولائيٽ جي وڪڙ جي وکر LiTFSI، lifsi ۽ littfsi additives سان خاص طور تي مختلف نه هئا خالي گروپ جي انهن کان، جنهن مان ظاهر ٿئي ٿو ته امائيڊ additives EC محلول جي خراب ٿيڻ کي گهٽ نه ڪري سگهيو.
مٿي ڏنل انگ اکر مختلف اليڪٽرولائٽس ۾ گرافائٽ انوڊ جي برقي ڪيميائي ڪارڪردگي ڏيکاري ٿو.فرسٽ چارج ۽ ڊسچارج جي ڪارڪردگيءَ کان، خالي گروپ جي ڪولمب ڪارڪردگي 93.3٪ آهي، اليڪٽرولائٽس جي پهرين ڪارڪردگي LiTFSI، lifsi ۽ liftfsi سان ترتيبوار 93.3٪، 93.6٪ ۽ 93.8٪ آهن.جڏهن ته، VC additive سان اليڪٽرولائٽس جي پهرين ڪارڪردگي صرف 91.5٪ آهي، جنهن جو بنيادي سبب اهو آهي ته گريفائٽ جي پهرين ليٿيم انٽرڪاليشن دوران، VC گريفائٽ انوڊ جي مٿاڇري تي ختم ٿئي ٿو ۽ وڌيڪ لي استعمال ڪري ٿو.
SEI فلم جي ٺاھڻ جو ionic conductivity تي وڏو اثر پوندو، ۽ پوء لي آئن بيٽري جي شرح ڪارڪردگي تي اثر انداز ٿيندو.شرح جي ڪارڪردگي جي امتحان ۾، اهو معلوم ٿئي ٿو ته لفسي ۽ لففسي اضافو سان اليڪٽرولائيٽ جي اعلي موجوده خارج ٿيڻ ۾ ٻين اليڪٽرولائٽس جي ڀيٽ ۾ ٿورڙي گھٽ گنجائش آهي.سي / 2 چڪر جي امتحان ۾، سڀني اليڪٽرولائٽس جي چڪر ڪارڪردگي اميڊ additives سان تمام مستحڪم آهي، جڏهن ته VC additives سان اليڪٽرولائٽس جي صلاحيت گھٽائي ٿي.
ليتيم آئن بيٽري جي ڊگھي مدت واري چڪر ۾ اليڪٽرولائيٽ جي استحڪام کي جانچڻ لاءِ، VARVARA شاروا پڻ LiFePO4 / گرافائٽ مڪمل سيل کي بٽڻ سيل سان تيار ڪيو، ۽ 20 ℃ ۽ 40 ℃ تي مختلف اضافو سان اليڪٽرولائيٽ جي چڪر ڪارڪردگي جو جائزو ورتو.تشخيص جا نتيجا هيٺ ڏنل جدول ۾ ڏيکاريا ويا آهن.اهو ٽيبل مان ڏسي سگهجي ٿو ته LiTFSI additive سان اليڪٽرولائيٽ جي ڪارڪردگي پهرين وقت لاء VC additive جي ڀيٽ ۾ تمام گهڻي آهي، ۽ 20 ℃ تي سائيڪل جي ڪارڪردگي اڃا به وڌيڪ زبردست آهي.LiTFSI additive سان اليڪٽرولائيٽ جي ظرفيت برقرار رکڻ جي شرح 98.1٪ 600 چڪر کان پوءِ آهي، جڏهن ته VC additive سان electrolyte جي ظرفيت برقرار رکڻ جي شرح صرف 79.6٪ آهي.بهرحال، هي فائدو غائب ٿي ويندو آهي جڏهن اليڪٽرولائيٽ 40 ℃ تي سائيڪل ڪئي ويندي آهي، ۽ سڀني اليڪٽرولائٽس ساڳي سائيڪل ڪارڪردگي آهي.
مٿين تجزيي مان، اهو ڏسڻ ڏکيو ناهي ته ليتيم آئن بيٽري جي چڪر ڪارڪردگي کي خاص طور تي بهتر بڻائي سگهجي ٿو جڏهن ليتيم امائيڊ لوڻ استعمال ڪيو ويندو آهي اليڪٽرولائٽ اضافو طور.ليتيم آئن بيٽرين ۾ LiTFSI وانگر اضافو جي عمل جي ميڪانيزم جو مطالعو ڪرڻ لاءِ، VARVARA شارووا XPS پاران مختلف اليڪٽرولائٽس ۾ گرافائٽ انوڊ جي مٿاڇري تي ٺهيل SEI فلم جي جوڙجڪ جو تجزيو ڪيو.هيٺ ڏنل انگ اکر ڏيکاري ٿو XPS تجزيي جا نتيجا SEI فلم جي پهرين ۽ 50th چڪر کان پوء گرافائٽ انوڊ جي مٿاڇري تي ٺاهي وئي.اهو ڏسي سگھجي ٿو ته SEI فلم ۾ LIF مواد LiTFSI additive سان اليڪٽرولائيٽ ۾ ٺهيل اليڪٽرولائيٽ ۾ VC additive سان خاص طور تي وڌيڪ آهي.SEI فلم جي ٺاھ جوڙ جو وڌيڪ مقداري تجزيو ڏيکاري ٿو ته SEI فلم ۾ LIF مواد جو آرڊر lifsi > liftfsi > LiTFSI > VC > خالي گروپ آھي پھرين چڪر کان پوءِ، پر SEI فلم پھرين چارج کان پوءِ ناھي.50 چڪر کان پوء، ليفسي ۽ لفٽسي اليڪٽرولائٽ ۾ SEI فلم جو LIF مواد 12٪ ۽ 43٪ گھٽجي ويو، ترتيب سان، جڏهن ته اليڪٽرولائٽ جو LIF مواد LiTFSI سان شامل ڪيو ويو 9٪ وڌي ويو.
عام طور تي، اسان سوچيو ته SEI جھلي جي جوڙجڪ ٻن تہن ۾ ورهايل آھي: اندروني غير نامياتي پرت ۽ ٻاھرين نامياتي پرت.غير نامياتي پرت بنيادي طور تي LIF، Li2CO3 ۽ ٻين غير نامياتي اجزاء تي مشتمل آهي، جيڪي بهتر برقي ڪيميائي ڪارڪردگي ۽ اعلي آئنڪ چالکائي آهن.ٻاهرئين نامياتي پرت بنيادي طور تي porous electrolyte decomposition ۽ پوليمرائيزيشن پراڊڪٽس تي مشتمل آهي، جهڙوڪ roco2li، PEO ۽ انهي تي، جنهن کي اليڪٽرولائٽ لاء ڪو مضبوط تحفظ ناهي، تنهن ڪري، اسان کي اميد آهي ته SEI جھلي وڌيڪ غير نامياتي اجزاء تي مشتمل آهي.Imide additives SEI جھلي ۾ وڌيڪ غير نامياتي LIF جزا آڻي سگھي ٿو، جيڪا SEI جھلي جي جوڙجڪ کي وڌيڪ مستحڪم بڻائي ٿي، بيٽري جي چڪر جي عمل ۾ اليڪٽرولائيٽ جي خراب ٿيڻ کي بهتر بڻائي سگھي ٿي، لي جي استعمال کي گھٽائي، ۽ بيٽري جي چڪر جي ڪارڪردگي کي خاص طور تي بهتر بڻائي.
جيئن ته اليڪٽرولائيٽ اضافو، خاص طور تي LiTFSI additives، imide ليتيم سالٽ خاص طور تي بيٽري جي چڪر ڪارڪردگي کي بهتر بڻائي سگهن ٿا.اهو بنيادي طور تي ان حقيقت جو سبب آهي ته گريفائٽ انوڊ جي مٿاڇري تي ٺهيل SEI فلم ۾ وڌيڪ LIF، پتلي ۽ وڌيڪ مستحڪم SEI فلم آهي، جيڪا اليڪٽرولائٽ جي خراب ٿيڻ کي گھٽائي ٿي ۽ انٽرفيس جي مزاحمت کي گھٽائي ٿي.بهرحال، موجوده تجرباتي ڊيٽا مان، LiTFSI additive ڪمري جي حرارت تي استعمال لاء وڌيڪ مناسب آهي.40 ℃ تي، LiTFSI additive VC additive تي ڪو به واضح فائدو نه آهي.
پوسٽ جو وقت: اپريل-15-2021