国产精品一区二区视频-亚洲狠狠爱-久久久久女人精品毛片九一-99资源站-午夜神马福利-极品尤物一区二区三区-羞羞的视频网站-欧美三区四区-污污网站免费-乱色精品无码一区二区国产盗-国产黄色在线看-国产成人亚洲精品-国产欧美一区二区三区四区-一品毛片-凹凸精品熟女在线观看

常規電解液中添加硅烷-Al2O3能否提高電池安全性

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年04月29日  

隨著新能源汽車補貼的退坡,國內電池企業對動力電池高能量密度的瘋勁似乎有所減緩。早被打入冷宮、不受待見的電池安全工程師又重新得到的皇上的召見,此刻正跪在殿外侯旨,而殿內正極、負極、電解液、隔膜、工藝、生產制造五位資深閣老正和皇上相談甚歡,笑聲飄的很遠、很遠。“正極、負極、隔膜生產制造四位閣老世受皇恩,同皇族利益深度綁定,在朝中驕橫跋扈多年,從這四位入手改善電池安全自然是難度極大的。電解液和工藝二位閣老雖然位高權重,但性格相對溫和,平時還可以同他們交流幾句,改善電池安全只能暫時從這兩位身上想辦法了。具體該怎么實施呢?”跪在殿外的電池安全工程師正眉頭緊鎖進行深思,腦海中推演各種可能的方案。在兼顧電池電化學性能的條件下改善電池安全是件不容易的事。鋰離子電池易燃易爆的原因之一在于其使用了大量的易燃電解液。在追求電池能量密度的背景下,改變正極、負極和隔膜空間很小,存在較大改變可能的只屬電解液了。雖然失敗的例子數不勝數,但創新性的想法和實踐還是必須的。

最近,中科院寧波材料所劉兆平研究員課題組的研究顯示在常規電解液中添加硅烷-Al2O3不僅可以提升電池的循環、倍率等電化學性能,還能有效改善電池的安全性,成果以Hybridelectrolytesincorporatedwithdandelion-likesilane-Al2O3nanoparticlesforhigh-safetyhigh-voltagelithiumionbatteries為題發表在JournalofPowerSources上。

1.jpg

圖1.常規電解液、5%硅烷-Al2O3混合電解液(SSE-5)和10%硅烷-Al2O3混合電解液(SSE-10)性能對比。

混合電解液的制備方法很簡單,向常規電解液中直接混入一定濃度的硅烷-Al2O3即可。硅烷-Al2O3是商業化的產品,可以直接購買到,表面的烷基化處理可以提高Al2O3在電解液中的分散度。如圖1a所示,當硅烷-Al2O3添加量為5%時混合電解液呈漿料裝,添加量為10%時電解液呈半固態狀。電解液的離子電導率和鋰離子的離子遷移數是電解液的兩項重要指標。如圖1c所示,得益于Al2O3是路易斯酸有助于LiPF6解離,混合電解液的鋰離子遷移數是常規電解液的兩倍多。如圖1d所示,三種電解液的離子電導率均隨溫度上升而增加,SSE-5的離子電導率同常規電解液幾乎相同,SSE-10略有降低。

2.jpg

圖2.常規電解液、SSE-5和SSE-10三種電解液的自熄滅值對比。

前文提到過,電解液中添加硅烷-Al2O3的主要目的是提升電池的安全性。在確認三種電解液的電化學穩定性后,作者對電解液的自熄滅值進行了對比研究。如圖2所示,常規電解液、SSE-5和SSE-10的自熄滅值分別為84.12s/g、26.94s/g和17.36s/g,意味著SSE-5和SSE-10兩種混合電解液的可燃性較常規電解液分別降低了68%和79%,可被認為是阻燃電解液。對于SSE-5和SSE-10具有阻燃效果的原因,作者認為是Al2O3表面的烷基熱分解產生的SiO2起到了隔熱的效果,通過本身具有高度熱穩定性的Al2O3對隔熱也有貢獻。

3.jpg

圖3.LiNi0.5Mn1.5O4/Li扣電分別使用常規電解液、SSE-5和SSE-10的循環性能對比。

4.jpg

圖4.LiNi0.5Mn1.5O4/Li扣電分別使用常規電解液、SSE-5和SSE-10的倍率性能對比。

LiNi0.5Mn1.5O4/Li扣電分別使用常規電解液、SSE-5和SSE-10在3-5V區間的放電克容量分別為126.7mAh/g,126.9mAh/g和127.4mAh/g,循環200周容量保持率分別為98.2%、98.6%和99.1%。從以上電化學性能結果不難看出電解液中烷基-Al2O3的加入不僅沒有惡化電池的電化學性能,反而起到了促進作用。從倍率結果看,SSE-5和SSE-10的性能也由于常規電解液。如圖4所示,0.2C、0.5C、1C、2C和5C放電倍率下使用常規電解液和SSE-10混合電解液的放電可容量分別為136.3、132.9、131.9、130.6、125.6mAh/g和136.5、134.0、133.6,132.4and129.1mAh/g。對于使用SSE-5和SSE-10電池電化學性能由于使用常規電解液的原因作者沒有太多解釋,但前段時間JeffDahn的研究顯示Al2O3能同LiPF6反應生成LiPO2F2進而提升電池性能,本工作是將Al2O3直接分散在電解液中,應該也有類似的效果。

5.jpg

圖5.3AhNCM622/石墨電池分別使用常規電解液和SSE-10電解液針刺結果對比。

為了凸顯電解液中添加烷基-Al2O3對電池安全性的改善,作者特意制作了3AhNCM622/石墨體系的小軟包電池,并進行了針刺實驗。如圖5和視頻所示,使用常規電解液的電池針刺時電壓迅速下降,電池發生明顯鼓脹向外噴射火星并冒出大量濃煙;而使用SSE-10的電池針刺過程電壓僅有輕微的降低,并且外觀上看電池毫發無損、未出現鼓脹現象。從以上對比不難看出,SSE-10電解液的使用確實顯著提升了電池的安全性能,尤其是在惡劣內短路情形下的安全表現。

小結:電解液中添加無機材料改善電池安全性雖然不是新鮮概念,且可能會一定程度降低電池的能量密度,但在不得已的情況下仍值得一試。Al2O3是值得重視的物質,既可以涂覆在隔膜表面,也可以涂覆在正極和負極表面,添加到電解液中又何嘗不可呢?

相關產品

主站蜘蛛池模板: 日日夜夜操操操 | 亚洲小说专区 | 自拍天堂 | 中文字字幕在线中文乱码 | xxx视频在线观看 | 日剧再来一次第十集 | xxxxhdvideos | 欧美精品综合 | 久久视频免费观看 | 海角社区登录 | 成人做爰66片免费看网站 | 五月天色综合 | 乱视频在线观看 | 欧洲成人一区二区三区 | 加勒比色综合 | 50一60岁老妇女毛片 | 天天干,夜夜爽 | 贝利弗山的秘密1985版免费观看 | 日韩激情一区二区 | 亚洲女人毛茸茸 | 亚洲日本一区二区三区 | 看av的网址| 极品少妇xxxx精品少妇偷拍 | 婷婷精品在线 | 另类天堂网 | 强行糟蹋人妻hd中文 | 亚洲一区二区在线观看视频 | 99re超碰 | 国产乡下妇女做爰毛片 | xx69欧美| 欧美老女人视频 | 日韩六九视频 | jizz中国女人 | 蜜臀久久99精品久久久 | 偷偷操99 | 陪读偷伦初尝小说 | 五月婷在线 | 日韩www视频 | 亚洲精品1| 91国偷自产一区二区三区观看 | 你懂的在线免费观看 | 涩涩视频在线播放 | 国产性―交―乱―色―情人 | 国产chinese中国hdxxxx | 国产又黄视频 | 欧美性生交xxxxxdddd | 男操女免费网站 | 欧美黑人性xxx猛交 伊人成长网 | 国产精品白嫩白嫩大学美女 | 激情无遮挡 | 国产中文字幕在线视频 | 一级免费av | 奇米影视在线 | chinesepron hd videos国产91 | 成年网站在线观看 | 黄色一及片| 免费成人毛片 | 老妇女性较大毛片 | 蜜臀久久99精品久久久久久 | 日本少妇裸体 | 久久久夜色精品 | 欧美成人三级在线 | 岛国av免费在线观看 | 毛片网 | 国产中文字幕免费 | 亚洲欧美在线免费 | 国模丫头1000人体 | 天天艹天天爽 | 夜夜躁很很躁日日躁麻豆 | 在线播放视频高清在线观看 | 国产绳艺sm调教室论坛 | 中文字幕人妻一区二区三区 | 亚洲激情啪啪 | 69视频免费观看 | 欧美自拍一区 | 人人草人人 | 国产尻逼视频 | 在线亚洲一区二区 | 婷婷综合激情 | 一本一道精品欧美中文字幕 | 久久久精品人妻一区二区三区 | 美女视频毛片 | 我不卡一区二区 | 自由 日本语 热 亚洲人 | 日韩福利一区二区 | 欧美精品色图 | 9色91 | 亚洲av无码乱码国产精品久久 | 超碰人人艹 | 国产成人a人亚洲精品无码 一本毛片 | 天天干b| 国产精一区二区三区 | www视频免费在线观看 | 午夜免费观看 | 国产精品久久久久久久久久久久久久 | 久久视精品 | 亚洲精选av| 日韩久久免费视频 | 精品成人免费视频 |