诺德股份

石墨电极上形成的SEI有极大的影响

   2017-05-31 锂电世界锂电世界4940
核心提示:在电解质配方中,添加剂量一般都低于10%。制造商在完成电池化成后,许多添加剂实际上全部消耗在SEI膜生成上。因此,在商品电池中是难于或不可能检测到这些添加剂,因为添加剂配方是商业秘密,而且具有高度的专有性,因而相关技术都在电池制造商手中,在公开文献中披露的信息几乎很少。

在电解质配方中,添加剂量一般都低于10%。制造商在完成电池化成后,许多添加剂实际上全部消耗在SEI膜生成上。因此,在商品电池中是难于或不可能检测到这些添加剂,因为添加剂配方是商业秘密,而且具有高度的专有性,因而相关技术都在电池制造商手中,在公开文献中披露的信息几乎很少。

但是有少部分添加剂是众所周知常用的,例如电池网发现碳酸亚乙烯酯(Vc)‘873的效果不错,它在当今的许多电池产品中仍得到采用。Aurbach等在报告中阐述如下。VC是一种反应添加剂,它既在负极表面反应,也在正极表面反应。由于这种添加剂对锂化石墨负极的行为有非常正面的影响,如可以改善其循环性能,特别是在较高温度下的循VC环性,并降低电池的不可逆容量。

光谱学研究表明,Vc在锂化石墨负极表面上聚合,由此形成聚烷烃基锂碳酸盐,可抑制溶剂与盐的阴离子还原。VC在溶液中的存在降低LiMr12 04和LiNi02正极在室温下的阻抗。但是无论是在高温环境还是在低温条件,人们还没有发现其对正极循环寿命有任何明显影响。因此,VC可以被认为是对锂离子电池负极有益的添加剂,而在正极一侧也没有不利影晌。Broussely等展示了VC添加剂促进稳定SEI的有效性,经过多次循环后几乎只有非常少的锂被消耗掉。

已经发现二草酸硼酸锂( LiBOB)对石墨电极上形成的SEI有极大的影响。I)iBOB的作用在采用Imol/L LlPF6/PC或o.8mol/LLiBOBlPC的I。i一石墨电池中效果明显o Xu等报道在采用lr'r-iol/L LlPF6/PC电解质的锂离子电池中会发生石墨表层的剥离,但没有观察到锂的大量嵌入;而在还包含了o.8mol/IJIJiBOB的电池中,石墨的剥离现象被有效地消除,同时锂嵌人生成LiC6。按照Xu等的报道如下。

由于BOB阴离子的存在,在石墨与电解质界面的类似半个碳酸盐的物质组分显著增加,像位于289eV处的特征峰所显示的。可以认为这些组分是源自于锂盐阴离子的草酸基团,而且成为不仅在较高温度下,还在有PC存在下都能起到保护石墨负极材料的作用。Yamane等展示了添加六甲基二硅氮烷从电解质中除水以及改善LiMr-104基电池循环性能的效果。Abe等在讨论“功能电解质”中,描述了不同添加剂是如何在正极表面创立“导电膜”(ECM),改善了L1C002/石墨电池的循环性能。Li等介绍了七甲基二硅氮烷从含IJlPF6电解质中除去HF,使尖晶石Mn基电池的贮存性能得到改善。Patoux介绍采用一系列添加剂,包括1,3丙烷磺内酯用于降低采用4. 7V正极材料LiNio.。Mrii.5 04电池的自放电。

在ZhangE的一篇优秀综述文章中,描述了上百种添加剂,既有可以使石墨上的SEI膜稳定的,也有可以用于正极保护的,还有除去HF以及减轻过充电不利影响。EI_Ouatanj阐述VC在I_,1C002/石墨、LiFePO/石墨和L1C002 /L14/3 Tis/3 04电。池中的影响。Abe显示在添加磺酸丙炔与碳酸亚乙烯酯之间产生了一个意外的协同效果。Wrodnigg等‘报道了亚硫酸乙烯酯对LiMn2 04正极循环寿命的有益作用。除了那些最后生成修饰表面膜的电解质添加剂外,在电极颗粒上的包覆层可以直接改善与电解质相接触的颗粒表面性质。

锂电池厂商表明了在LAMO电极表面上的BiOF涂层能保护电极免受HF的侵蚀。Sun等显示(NH4)3AIF6在NMC上的涂层对电极在高电压并在高湿55℃下循环期间的容量保持有积极作用。Sun等采用贫Co的NMC作为LiNio.8 Mno.iCo。.,02上的涂层,由此可以提高电极的循环寿命与热稳定性。了在LiC002上的FeP04涂层可以改善容量保持与热稳定性。Chen等[102]采用简单的热处理“陈旧”的L1C002提高了电池在高电压(充电至4. 5V)下循环的容量保持性能。Patoux等常用于商合,

 
举报收藏 0打赏 0评论 0
 
更多>同类锂电资讯
推荐图文
推荐锂电资讯
点击排行
锂电视界二维码
网站首页  |  关于我们  |  联系方式  |  用户协议  |  隐私政策  |  版权声明  |  历年杂志  |  会员服务  |  广告服务  |  网站地图  |  排名推广  |  广告服务  |  积分换礼  |  网站留言  |  RSS订阅  |  违规举报