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清華大學何向明團隊綜述:聚酰亞胺在鋰離子電池中的應用

1、聚酰亞胺（PI）作為一種關鍵材料，正在推動LIBs的性能提升和安全性改進。清華大學何向明團隊在《納米-微米通訊》上綜述了PI在LIBs中的應用，探討了其在涂層、隔膜、粘合劑、固態(tài)電解質(zhì)和活性存儲材料中的潛在應用。

鋰離子電池英文縮寫libs（鋰離子電池的英文縮寫） 第1張

電池百科|鋰離子電池電解液組成

1、電解液主要由高純有機溶劑、鋰鹽電解質(zhì)和添加劑組成。有機溶劑負責溶解鋰鹽，如常用的EC、DEC、DMC和EMC，其中PC在二次電池中使用較少，因其與石墨負極不兼容。EC和鏈狀碳酸酯混合溶劑被認為是鋰離子電池的理想選擇。

2、鋰電池的電解液成分：鋰鹽、溶劑和添加劑。鋰電池電解液主要由鋰鹽、溶劑和添加劑三類物質(zhì)組成。電解液基本構(gòu)成變化不大，創(chuàng)新主要體現(xiàn)在對新型鋰鹽和新型添加劑的開發(fā)，以及鋰離子電池中涉及的界面化學過程及機理深入理解等方面。電解液在鋰電池中扮演的覺得其實非常重要，就像是鋰電池中的“血液”。

3、碳酸乙烯酯，碳酸丙烯酯，碳酸二乙酯，碳酸二甲酯，碳酸甲乙酯，六氟磷酸鋰。鋰電池電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體。一般由鋰鹽和有機溶劑組成。電解液在鋰電池正、負極之間起到傳導離子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點的保證。

界面工程通過操縱溶劑化化學的液體鋰離子電池操作的≥100°C

1、研究結(jié)論指出，通過設計含功能添加劑的弱溶劑化電解液，成功構(gòu)建耐高溫無機/有機異相結(jié)構(gòu)，抑制界面副反應，提升電化學性能。LiCoO2||Li、石墨||Li半電池在80°C條件下性能穩(wěn)定，LiCoO2||石墨袋電池在120°C下正常工作，展現(xiàn)實際應用潛力。

2、能耐極寒和酷熱的新型鋰離子電池開發(fā)成功，美國加州大學圣地亞哥分校工程師開發(fā)了一種鋰離子電池，該電池在極寒和酷熱的溫度下表現(xiàn)良好，能耐極寒和酷熱的新型鋰離子電池開發(fā)成功。

3、首度充放電時，化成工序會引導鋰離子形成一層關鍵的SEI（電解質(zhì)/鋰負極界面）膜，這一膜層宛如電池內(nèi)部的守護者，它阻擋電子直接與電解液接觸，確保鋰離子能順利移動，同時阻止電解質(zhì)中的溶劑通過，從而保證電池的穩(wěn)定工作。

4、溶劑化簡單而言，指的是溶質(zhì)被溶劑分子包圍的現(xiàn)象。在鋰離子電池中，電解液中的鋰鹽（如LiPF6）中的鋰離子（Li+）溶解后，通過配位鍵、氫鍵、偶極相互作用等與溶劑分子形成包圍關系，形象地描述為Li+“長翅膀”的過程。

5、研究中，通過拉曼光譜分析和分子動力學（MD）模擬，作者成功構(gòu)建了富含雙陰離子（TFSI-和NO3-）的Li+離子溶劑化結(jié)構(gòu)，從而在鋰電極表面構(gòu)建了具有優(yōu)異電子絕緣性、高機械堅固性和鋰離子導電性的優(yōu)良固體電解質(zhì)界面（SEI）。

6、鋰電池充放電循環(huán)模型通過COMSOL仿真進行詳細分析。鋰電池充放電過程中，鋰離子遷移分為溶解、溶劑化/去溶劑化、相界面遷移以及固相遷移四個階段。低溫環(huán)境下，電解液離子電導率下降，鋰離子遷移速率減緩，負極表面容易形成鋰枝晶。

群英薈萃,元素開會!全面分析改性鋰電正極材料的46種摻雜元素

Sn是高鎳NCM中常用的摻雜元素，B作為富鎳NCM中最受歡迎的摻雜元素。F、P、S、Cl和Br等非金屬元素也被認為是摻雜元素，F(xiàn)摻雜能提高循環(huán)和倍率性能，S、Cl和Br的摻雜則能改善電化學性能。對于La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Er、Yb和Lu等鑭系金屬，它們被應用于提高NCM正極材料的電化學性能。

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