找到合适的电解质是锂离子电池开发的主要挑战。固体聚合物电解质(SPE)已引起了很大的关注,作为较晚液体电解质的更安全替代品,并且该田迅速增长。SPE提供了聚合物化学的适应性和灵活性,从而使自定义材料的简单合成具有特定功能的特定应用。从经济和商业的角度来看,是一种具有良好离子电导率和改善尺寸和机械稳定性的低成本电解质,这是要克服的问题。基于聚乙烷氧化物(PEO)的材料长期以来一直占主导地位。然而,最近探索了许多创新的SPE化学和拓扑结构,扩大了该区域,以使其他离子协调单元不相关。1 - 5在这项研究中,通过AZA -Michael加法poly(β-氨基酯)S(PBAE)
由于其多功能特性,基于环氧树脂的固体聚合物电解质的潜在应用不断扩大。这些特征包括机械刚度,不易挥发性,非易光性和电化学稳定性。然而,值得注意的是,与传统的液体电解质相比,纯基于环氧的固体聚合物电解质固有地具有较低的离子传输能力。在室温下高度机械完整性和上离子电导率之间达到平衡构成了重大挑战。鉴于这一挑战,该综述致力于阐明基于环氧树脂的固体聚合物电解质的基本概念。它将探索各种制备技术,将不同的纳米材料掺入基于环氧树脂的固体聚合物电解质中,并评估其多功能性能。这种全面的评估将涵盖机械性能和电气性能,并特别关注其在电池和结构超级电容器中的潜在应用。
然而,在实现基于LLZ的ASSB的主要挑战中,具有促进电池操作的属性的阴极/LLZ界面形成,例如低界面电阻和良好的接触。因此,LLZ的densi cation采用了高于1000°C的温度下的犯罪策略,以增强其对LI金属的离子电导率和稳定性。然而,这种高温犯罪不可避免地会导致形成高电阻的电极/LLZ相间,从而导致电池较差。12,13可以通过两条路线形成阴极/LLZ接口。在第一个路径中,涉及将阴极层涂在烧结的LLZ磁盘上,LLZ在升高的温度下呈密密度密度,然后使用诸如筛网印刷和浸入等方法与阴极层涂层,并且所得的PORTODE/LLZ系统是在低温到
发现液体电池电解质有助于促进稳定的固体电解质相互作用(SEIS)减轻树突形成,这对于在下一代能量密集的电池中启用锂阳极至关重要。与传统的电解质溶剂相比,基于四氢呋喃(THF)的电解质系统已经通过鼓励阴离子的分解(而不是有机溶剂),从而产生了无机富丽石的SEIS,从而在实现高稳定性锂阳极方面取得了巨大成功。在此,通过采用各种不同的锂盐(即LIPF 6,Litfsi,Lifsi和Lidfob),可以证明电解质阴离子会调节SEI的无机组成和产生的特性。通过新的分析时间二级离子质谱法,例如对深度促值的分层聚类和使用综合产量的组成分析,从每个电解质系统产生的SEI的化学组成和形态。值得注意的是,Lidfob电解质提供了一个异常稳定的系统,可实现锂阳极,以0.5 mAh g -1的电流密度传递> 1500个循环,在对称细胞中的容量为0.5 mAh g -1。此外,LI //使用该电解质的LFP细胞表现出高速率,可逆的锂储存,提供139 mAh g(LFP)-1
执行的测试(测试名称和测试条款): 7.2.1 外部短路测试(电池或电池块) 7.2.2 冲击测试(电池或电池块) 7.2.3 跌落测试(电池或电池块和电池系统) 7.2.4 热滥用测试(电池或电池块) 7.2.5 过充电测试(电池或电池块) 7.2.6 强制放电测试(电池或电池块) 7.3.2 内部短路测试(电池) 8.2.2 过充电电压控制(电池系统) 8.2.3 过充电电流控制(电池系统) 8.2.4 过热控制(电池系统)
已经提出了几种用于SIBS的阴极活性材料(CAM)家族,包括分层氧化物,聚苯二元组合和普鲁士蓝色类似物(PBA)。[9–11]后者由于其低成本合成方法而被认为是特别有希望的,消除了对高温处理的需求,通过使用可持续和丰富的金属(例如铁和锰)(例如铁和锰)所实现的可调氧化还原行为,以及其令人满意的能力和功能能力,并在其开放式框架结构中与大型互联型相互融合,使其综合构成了3D的开放式结构。[9,12,13]此外,它们可以在水性电解质(有限的电池电压)和类似于LIB的有机电解质中进行操作,从而实现了较高的细胞电压。[14–18]因此,对这些材料进行了强大的研究和商业化工作,包括CATL,Natron Energy和Altris等制造商。[19,20]
钒氧化还原液流电池 (VRFB) 电解质在高温 (> 40°C) 下热稳定性不足仍然是该技术开发和商业化的挑战,否则该技术将为间歇性可再生能源的长期储存带来广泛的技术优势。本文提出了一种组合添加剂的新概念,它显著提高了电池的热稳定性,使其能够在迄今为止测试的最高温度 (50°C) 下安全运行。这是通过结合两种化学性质不同的添加剂——无机磷酸铵和聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 表面活性剂实现的,它们共同减缓溶液中氧钒物质的质子化和聚集,从而显着抑制有害沉淀物的形成。具体来说,在 50°C 的静态条件下,沉淀率降低了近 75%。这一改进反映在完整的 VRFB 设备在 50°C 下连续运行超过 300 小时的稳健运行中,在 100 mA cm-2 电流密度下实现了令人印象深刻的 83% 的电压效率,并且在电极/流动框架或电解质槽中均未检测到沉淀。
锂离子电池(LIB)中的电解质在充电和放电生命周期中起着重要作用。锂盐,有机溶剂和添加剂是Lib电解质的典型成分。在本应用注释中,使用互补仪器进行了三种未知电解质溶液的组成分析。敏捷的气相色谱/三倍四极质量质谱法(GC/TQ),液相色谱/Quadrupole飞行时间质谱(LC/Q-TOF/MS)以及电感性等离子体质谱法(ICP-MS)仪器用于培养的电解质分解器。使用GC/MS的拆分模式注射在电解质样品中显示高度丰富的挥发性成分,而无分流模式检测到其他27个痕量级别的挥发性组件。LC/Q-TOF数据通过提供三个电解质样品中各种有机成分的信息来补充研究。Agilent ICP-MS不仅为目标元素提供了定量结果,而且还通过使用QuickScan函数在未知样本中对“全元素”的半定量报告提供了宝贵的见解。各种平台的结果证实了进行多学科分析的好处,该分析允许用户以整体方法进行电解质分析。
自然广泛使用相对带电的聚合物之间的静电键来组装和施加材料,但在合成系统中利用这些相互作用一直在挑战。合成材料与高密度的离子键(例如聚电解质复合物)交联,只有在充满大量水的情况下减弱其电荷相互作用时才能正常起作用。脱水这些材料会产生牢固的库仑粘结,以至于它们变得脆弱,非心形和几乎不可能处理。我们提出了一种策略,可以通过将衰减器间隔物与携带部分的电荷接收到固定的聚合物固体中的静电键强度。这会产生一类多素式材料,其电荷密度为100%,可加工且可延展,而无需水,高度溶剂和防水,并且完全可回收。这些材料是“复合物”,仅使用定制的离子键合嫁给热塑性和热固性的特性。
可充电金属阳极电池是有希望的锂离子电池开发。然而,金属阳极与电解质的高反应性导致形成固体 - 电解质相间(SEI)。电解质设计是控制金属阳极电池中SEI组成的关键手柄,但是我们对电解质(特别是阳离子的第一个协调球)的理解是有限的。在本文中,对离子溶剂化和络合技术的研究将其带入电池电解质的背景下。在一组偏光溶剂中,总结了文献中的相关数据,并补充了溶液(δsol H)的焓(δsol H)和转移(δTrh)测量的焓(δTrh)测量。通过考虑溶剂和阴离子特性,尤其是溶剂捐赠和阴离子的大小,观察到的趋势是合理化的。使用一组示例电解质来实现LI +配位球,等温滴定量热法(ITC)和电位滴定(PT),以探测Li +协调复杂的较弱的溶剂的热力学演化,该溶剂是由弱溶剂的较弱的溶剂所取代的,该溶剂是由强度溶剂替代的。拉曼光谱法用于确认溶剂位移是按预期发生的,并且研究了阴离子对ITC测量的影响。开发了一个统计结合模型,该模型符合实验滴定数据,以提取Gibbs自由能(ΔG),焓(ΔH)和熵(ΔS)的平均变化。使用此方法对EC的优先溶剂化趋势进行了量化的EC:DMC和EC:PC电解质,并与其他工人观察到的偏好进行了比较。本论文为将来的有关更复杂的电池电解质配位环境的热力学研究及其与SEI组成的联系提供了一个框架。