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三(三甲基硅烷)类添加剂助力5V镍锰酸锂电池实用化 被引量：1
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作者 张立恒 顾海涛 +3 位作者 罗英 董庆雨 沈炎宾 解晶莹 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2022年第10期2091-2102,共12页
基于LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)的5 V电池尚未实现实际应用,解决这一问题的关键在于电解液调控和电极界面优化。我们系统性研究了三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)和三(三甲基硅烷)亚磷酸酯(TMSPi)作为常规碳酸乙烯酯(EC)⁃LiPF_(6)基电解液添... 基于LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)的5 V电池尚未实现实际应用,解决这一问题的关键在于电解液调控和电极界面优化。我们系统性研究了三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)和三(三甲基硅烷)亚磷酸酯(TMSPi)作为常规碳酸乙烯酯(EC)⁃LiPF_(6)基电解液添加剂在LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)电池体系中的应用。结合理论计算、物理化学表征以及电化学手段分析了三(三甲基硅烷)类添加剂在高压电解液中的作用机制。研究发现,TMSB和TMSPi均可以通过优化电极/电解液界面来提高LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)循环稳定性和库仑效率。TMSB中缺电子B可与阴离子相互作用,稳定PF_(6)^(-),抑制LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极阻抗的持续增加。TMSPi具有更高的最高占据分子轨道(HOMO)能级,可在更低电位下钝化高压正极,提高LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)放电电压平台和放电容量。此外,TMSPi还可通过亲核反应参与石墨界面组分优化,改善负极循环性能。石墨||LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)软包电池在含1%TMSPi电解液中1C循环100次后的容量保持率为88.9%,优于基础电解液(60.5%)和含1%TMSB的电解液(77.4%)。 展开更多
关键词 电解液添加剂 LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4) 三(三甲基硅烷)硼酸酯 三(三甲基硅烷)亚磷酸酯
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氟代碳酸乙烯酯添加剂对钠离子电池正极的影响 被引量：10
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作者 程振杰 毛亚云 +3 位作者 董庆雨 金锋 沈炎宾 陈立桅 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2019年第8期868-875,共8页
使用电解液成膜添加剂是一种简单高效的提高电池循环稳定性的方法。氟代碳酸乙烯酯(FEC)的最低未被占据分子轨道(LUMO)能量较低,易被还原,通常被认为是很好的负极成膜添加剂,但因其最高占据分子轨道(HOMO)能量也较低,抗氧化性较好,故其... 使用电解液成膜添加剂是一种简单高效的提高电池循环稳定性的方法。氟代碳酸乙烯酯(FEC)的最低未被占据分子轨道(LUMO)能量较低,易被还原,通常被认为是很好的负极成膜添加剂,但因其最高占据分子轨道(HOMO)能量也较低,抗氧化性较好,故其被认为不在正极上发生作用。本工作结合电化学,形貌分析,化学成分表征,原位结构分析等方法研究了FEC添加剂在钠离子电池中的作用。我们发现适量的FEC添加剂不仅可以显著抑制电解液溶剂碳酸丙烯酯(PC)的分解,而且会在正极上形成一层富NaF的保护层,提高循环过程中正极晶格结构稳定性,从而提高电池的循环稳定性。密度泛函理论(DFT)计算表明,FEC之所以能在正极上形成保护层,可能与其容易在正极界面与钠盐阴离子ClO4-结合反应有关。 展开更多
关键词 电解液添加剂 氟代碳酸乙烯酯 钠离子电池 正极材料 原位XRD
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