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锂离子电池硅基负极电解液成膜添加剂的研究进展 被引量：3
1
作者 程伟江 汪何琦 +2 位作者 高翔 李娜 马赛男 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期571-584,共14页
锂离子电池是能源储存和利用的一项关键技术,能量密度已成为现代电池发展中的一个关键指标。硅基负极由于其较高的理论比容量,得到广泛关注,但硅基材料存在严重的体积膨胀问题。功能性添加剂对电池性能有明显的改善效果,是电解液体系不... 锂离子电池是能源储存和利用的一项关键技术,能量密度已成为现代电池发展中的一个关键指标。硅基负极由于其较高的理论比容量,得到广泛关注,但硅基材料存在严重的体积膨胀问题。功能性添加剂对电池性能有明显的改善效果,是电解液体系不可缺少的部分,具有“用量小,见效快”的特点,通过成膜添加剂形成稳定的固态电解质界面(SEI)膜进而稳定电极电解液界面,改善硅基负极电池性能。本文总结了近年来硅基负极电解液成膜添加剂的研究进展,对成膜添加剂按照官能团或元素进行分类论述,并对多组分成膜添加剂的协同作用进行了简要阐述。最后,针对目前硅基负极电解液添加剂的研究现状进行了总结,并展望了未来的研究方向。 展开更多
关键词 电化学 电解质 界面 锂离子电池 硅基负极 成膜添加剂 协同作用
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三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)添加剂对NCM811/石墨软包电池的循环性能研究
2
作者 陈锦绣 范自强 +2 位作者 柳方圆 王雅婷 李健辉 《黑龙江科学》 2023年第18期33-37,共5页
高镍三元材料LiNi _(0.8) Co_( 0.1 )Mn _(0.1) O _(2)(NCM811)因在高电压下具有高理论比容量而被广泛应用,与高镍材料如LiNi _(0.5) Co _(0.2) Mn _(0.3) O _(2)(NCM523)、LiNi _(0.6) Co _(0.2) Mn _(0.2) O _(2)(NCM622)等相比存在... 高镍三元材料LiNi _(0.8) Co_( 0.1 )Mn _(0.1) O _(2)(NCM811)因在高电压下具有高理论比容量而被广泛应用,与高镍材料如LiNi _(0.5) Co _(0.2) Mn _(0.3) O _(2)(NCM523)、LiNi _(0.6) Co _(0.2) Mn _(0.2) O _(2)(NCM622)等相比存在循环性能差的缺陷。为解决这一问题,提出向碳酸酯电解液中加入电解液成膜添加剂三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB),以提升NCM811/石墨软包电池的循环性能。结果表明,加入2 wt%TMSB可提高NCM811/石墨软包电池的容量保持率。通过理论计算及形貌表征发现,TMSB能够通过提前氧化还原成膜保护电池电极,从而改善电池循环性能。 展开更多
关键词 NCM811 电解液成膜添加剂 三(三甲基硅烷)硼酸酯 氧化还原
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甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)添加剂对NCM811||石墨软包电池的性能提升及作用机理研究
3
作者 陈锦绣 范自强 +2 位作者 柳方圆 王雅婷 李健辉 《化工设计通讯》 CAS 2023年第9期153-157,共5页
高镍三元材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)(NCM811)具有较高的理论比容量(0.1C比容量>200mAh/g),但其循环稳定性差,限制了其应用。基于此,研究了成膜添加剂甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)对NCM811/石墨软包电池循环稳定性的影响。实验... 高镍三元材料LiNi_(0.8)Co_(0.1)Mn_(0.1)O_(2)(NCM811)具有较高的理论比容量(0.1C比容量>200mAh/g),但其循环稳定性差,限制了其应用。基于此,研究了成膜添加剂甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)对NCM811/石墨软包电池循环稳定性的影响。实验结果表明,在使用1%MMDS电解液的电池中循环500次后容量保持率能从85.6%提高到92.8%。结合表征结果和理论计算,认为MMDS在电极反应中具有较高的优先级,能够优先于电解液进行氧化和还原反应,在正负电极表面形成的界面膜可以防止电解液分解,从而保护材料不受损害,提高电池的循环稳定性。 展开更多
关键词 锂离子电池 三元材料 电解液 成膜添加剂
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电解液添加剂对硬碳掺杂电池性能的影响
4
作者 靳卓 万柳 +1 位作者 曾涛 薛有宝 《电池》 CAS 北大核心 2023年第6期639-642,共4页
为减少硬碳导致的容量损失及循环衰减,从比容量、直流内阻(DCIR)、倍率放电性能、高低温性能、高温存储性能和常温循环性能等方面,研究电解液中氟代碳酸乙烯酯(FEC)、硫酸乙烯酯(DTD)和甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)等添加剂对电池性能的影响... 为减少硬碳导致的容量损失及循环衰减,从比容量、直流内阻(DCIR)、倍率放电性能、高低温性能、高温存储性能和常温循环性能等方面,研究电解液中氟代碳酸乙烯酯(FEC)、硫酸乙烯酯(DTD)和甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)等添加剂对电池性能的影响。与基准电解液相比,单独添加2.0%FEC或1.5%DTD后,电池比容量分别降低4.4%或5.2%。1.0%FEC、1.5%DTD与0.5%MMDS搭配使用,比容量降低1.9%;1.0%FEC与1.5%DTD搭配使用,可改善电池容量低和循环衰减快等问题,比容量提升0.5%,45℃放电性能提升3.2%,60℃高温存储7 d,残余容量保持率和恢复容量保持率分别达到94.33%和96.77%,以额定功率在2.50~3.65 V常温循环360次,容量保持率提高1.5个百分点。 展开更多
关键词 磷酸铁锂(LiFePO_(4)) 硬碳 电解液 成膜添加剂 容量
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碳酸乙烯亚乙酯对锂离子电池性能的影响 被引量：1
5
作者 杨光 付呈琳 +1 位作者 廖红英 孟蓉 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期260-262,共3页
利用量子化学计算、循环伏安、电化学阻抗及充放电测试等方法,考察了电解液成膜添加剂碳酸乙烯亚乙酯(VEC)对锂离子电池性能的影响。量子化学计算结果表明:VEC具有较低的分子最低空轨道(LUMO)能量值。循环伏安及交流阻抗测试表明:碳酸... 利用量子化学计算、循环伏安、电化学阻抗及充放电测试等方法,考察了电解液成膜添加剂碳酸乙烯亚乙酯(VEC)对锂离子电池性能的影响。量子化学计算结果表明:VEC具有较低的分子最低空轨道(LUMO)能量值。循环伏安及交流阻抗测试表明:碳酸乙烯亚乙酯的还原电位为1.2 V(vs.Li/Li+),优先于电解液在负极表面发生电化学反应形成电解质相界面(SEI)膜。该膜较稳定,可提高电池的循环性能,并抑制电池气胀。SEI膜阻抗较大,不利于电极的嵌脱锂反应,导致首次充放电容量及效率较低。 展开更多
关键词 锂离子电池 电解液 成膜添加剂 碳酸乙烯亚乙酯(VEC)
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使用成膜添加剂ES的锂离子电池的性能 被引量：1
6
作者 杨光 廖红英 +1 位作者 李冰川 孟蓉 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期265-267,共3页
通过量子化学计算、循环伏安、电化学阻抗及充放电测试,考察电解液成膜添加剂亚硫酸乙烯酯(ES)对锂离子电池性能的影响。ES的最低空轨道(LUMO)能量较低,还原电位为1.8 V(vs.Li/Li+),将优先于电解液在负极表面发生反应,形成较致密稳定的... 通过量子化学计算、循环伏安、电化学阻抗及充放电测试,考察电解液成膜添加剂亚硫酸乙烯酯(ES)对锂离子电池性能的影响。ES的最低空轨道(LUMO)能量较低,还原电位为1.8 V(vs.Li/Li+),将优先于电解液在负极表面发生反应,形成较致密稳定的固体电解质相界面(SEI)膜。SEI膜可降低不可逆容量,提高电池的循环性能;Li+在SEI膜与活性物质界面的电荷转移阻力较小,可提高电池在低温下的放电容量。SEI膜的阻抗较大,会降低首次充放电容量。 展开更多
关键词 锂离子电池 电解液 成膜添加剂 亚硫酸乙烯酯(ES)
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