摘要:对两种不同类型的电解质(共溶剂和多盐)进行了测试,以用于高压 LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 || Si/石墨全电池,并与含碳酸盐的标准 LiPF 6 电解质(基线)进行了比较。在电池的使用寿命内对阳极和阴极进行原位事后 XPS 分析表明,基线电解质的 SEI 和 CEI 不断增长。在共溶剂电解质中循环的电池表现出相对较厚且长期稳定的 CEI(在 LNMO 上),而确定在 Si/石墨上形成了缓慢增长的 SEI。多盐电解质提供更多富含无机物的 SEI/CEI,同时也形成了本研究中观察到的最薄的 SEI/CEI。在基线电解质电池中发现了串扰,其中在阴极上检测到 Si,在阳极上检测到 Mn。观察发现,多盐电解质和共溶剂电解质均能显著减少这种串扰,其中共溶剂最有效。此外,多盐电解质主要在使用寿命末期检测到铝腐蚀,其中阳极和阴极上均有铝。虽然共溶剂电解质在限制串扰方面提供了更优越的界面性能,但多盐电解质提供了最佳的整体性能,这表明界面厚度比串扰发挥了更好的作用。结合它们的电化学循环性能,结果表明多盐电解质为高压电池提供了更好的电极长期钝化。关键词:LNMO-Si/石墨电池、固体电解质界面、SEI、阴极电解质界面、CEI、表面分析、离子液体电解质
摘要:Lini 0.5 Mn 1.5 O 4(LNMO)阴极的长期电化学循环寿命(LES)(LES)和对细胞衰竭机制的知识不足是雄辩的致命弱点对实际应用的雄辩,尽管它们具有较大的承诺,可以降低lithium-ion Batteries的成本(Libs)。在此,提出了一种工程的工程策略-LE界面以增强LIBS的循环寿命。通过简单的slot-slot-die coating,通过离子 - 电子(Ambiall)混合陶瓷 - 聚合物 - 聚合物电解质(IECHP)将阴极活性颗粒与LE之间的直接接触通过将溶胶 - 凝胶合成截短的八面体形的LNMO颗粒封装。IECHP覆盖的LNMO阴极显示出250个循环的能力逐渐衰减,1000次充电循环后的容量降低了约90%,显着超过了未涂层的LNMO阴极的能力(在980个周期后的〜57%)中,在1 m lipf 6中,ec in in 1 m lipf 6 in 1 m lipf 6 in in 1 m lipf 6 in in 1 c in in 1 cy n in 1 m lipf 6 in in ec:Dmc:通过聚焦离子束扫描电子显微镜和飞行飞行时间二级离子质谱法检查了两种类型的阴极之间的稳定性差异。这些研究表明,原始的LNMO在阴极表面产生不活动层,从而减少了阴极和电解质之间的离子转运,并增加了界面电阻。IECHP涂层成功克服了这些局限性。因此,目前的工作强调了IECHP涂层的LNMO作为1 M LIPF 6电解质中的高压阴极材料的适应性,以延长使用。拟议的策略对于商业应用来说是简单且负担得起的。
将阳极电位限制为0.1-0.8 V与Li/Li +限制阳极的容量,约为30%。为了维持细胞的高容量(在mah/g lnmo中),因此有必要增加阳极的能力。对于本研究中使用的石墨和LNMO,最佳的N/P比为1.64。进行比较,还测试了具有N/ P = 1.10的单元。图3显示了具有两个N/P比的细胞的循环曲线。结果表明,当循环的条件受阳极状态的治疗时,可以构建稳定的LNMO石材细胞并保持100多个循环的稳定性,可容纳120 mAh/g lnmo。在这些条件下的稳定循环进一步表明,lnmo-graphite细胞中容量损失的起源与非化学串扰密切相关,在该串扰中,标准的CC-CV方案和LNMO阴极的组合迫使阳极上的极端循环条件,导致文献中已知的化学杂种。
气候变化是一个紧迫的全球问题,可以通过使用电动汽车减少CO 2排放来部分解决。在这种情况下,高能和高功率密度电池至关重要。LINI 0.5 MN 1.5 O 4(LNMO)基于基于的单元在这方面吸引人,因为它满足了几种要求,但不幸的是受能力褪色的限制,尤其是在升高温度下。lnmo在〜4.7 V(vs. li + /li)下运行,其中传统的锂离子电池(LIB)电解质在热力学上不稳定。本文研究了LNMO细胞中的降解机制以及解决这些问题的各种实用策略。在第一部分中,开发了一种称为合成电荷的技术 - 伏安法(SCPV),以更好地了解某些常见电解质的氧化稳定性。第二部分着重于使用粘合剂的使用,这些粘合剂可能有可能在lnmo细胞中形成人造阴极 - 电解质相互作用。聚丙烯腈(PAN)通常被认为是氧化稳定的,但是在LNMO的工作电压下被证明会降解。研究了第二个聚合物(PAA)的第二个聚合物,用于较高的电极质量负荷,但与羧甲基纤维素(CMC)基准相比,高内部电阻导致初始放电能力较差。为了有效地减轻容量褪色,在第三部分的LNMO细胞中探索了三个不同的电解质。首先,使用了一种离子液体的电解质,1.2 M锂双(氟磺磺酰基)酰亚胺(LIFSI)在N-丙基N-甲基吡咯烷二(Fluorosulosulfonyl)Imide(Pyr 13 FSI)中被用于N-丙基-N-甲基吡咯烷二烯。X射线光电子光谱(XPS)分析表明,该电解质通过形成稳定的无机表面层来稳定电极,从而稳定电极。第二,对含硫烷的电解质的研究表明,尽管初始循环显示出较高的降解,但在电极上产生的钝化层仍能稳定循环。In a third study, tris(trimethylsilyl)phosphite (TMSPi) and lithium difluoro(oxalato)borate (LiDFOB) were investigated as electrolyte additives in a conventional electrolyte, and 1 wt.% and 2 wt.% of the additives, respectively, showed improved electrochemical performance in LNMO-graphite full cells, highlighting the role of these在正极和负电极处启用相间层的添加剂。总的来说,这些研究提供了有关界面化学对于LNMO细胞稳定运行的重要性的见解,并确定了进一步量身定制的策略。
阿科玛与 Morrow 签署了谅解备忘录,旨在共同开发、筛选和测试用于下一代高压电池的新型电解液配方。基于阿科玛专有的超纯锂电解液盐和 Morrow 基于无钴高压尖晶石 (LNMO) 的大尺寸电池,此次合作将加速新一代电池的开发。Morrow Batteries 的目标是成为世界上第一家将 LNMO 技术作为活性阴极材料商业化的电池公司。得益于其特殊的化学性质,与性能相似的电池相比,LNMO 的成本和碳足迹将显著降低。此外,对在阴极和阳极端子之间输送带正电离子的电解液的优化将能够显著提高新一代电池的性能和竞争力。“我们很高兴能与 Morrow Batteries 合作,它是欧洲电池制造领域最具创新性和雄心勃勃的扩张公司之一。 “我们的合作为其基于 LNMO 的尖端电池技术的商业化铺平了道路,我们很高兴阿科玛能够参与其中”,阿科玛首席技术官 Armand Ajdari 表示。阿科玛最近在法国里昂的 Pierre-Bénite 研究中心开设了专门用于电池的卓越中心,并正在加快在该领域的投资。阿科玛利用世界一流的工业流程专业知识,开发出高纯度 Foranext® 锂盐,有助于显著提高电池的功率、稳定性和寿命。
b' 对锂离子电池的技术需求快速增长,促使人们开发具有高能量密度、低成本和更高安全性的新型正极材料。高压尖晶石 LiNi 0.5 Mn 1.5 O 4 (LNMO) 是尚未商业化的最有前途的候选材料之一。这种材料的两个主要障碍是由于高工作电压导致的较差的电子电导率和全电池容量衰减快。通过系统地解决这些限制,我们成功开发出一种厚 LNMO 电极,面积容量负载高达 3 mAh \xe2\x8b\x85 cm 2 。优化的厚电极与纽扣电池和袋式电池级别的商用石墨阳极配对,在 300 次循环后,全电池容量保持率分别高达 72% 和 78%。我们将这种出色的循环稳定性归功于对电池组件和测试条件的精心优化,特别注重提高电子电导率和高压兼容性。这些结果表明,精确控制材料质量、电极结构和电解质优化很快就能支持基于厚 LNMO 阴极(> 4 mAh \xe2\x8b\x85 cm 2)的无钴电池系统的开发,这最终将满足下一代锂离子电池的需求,降低成本,提高安全性,并确保可持续性。'
摘要电子和离子运输控制锂离子电池(LIB)操作。在不同电荷状态下锂离子过渡金属氧化金属(LMOX)阴极中电子传输的操作研究可以评估LIB的健康状况及其性能的优化。我们报告了在离子门控晶体管(IGT)构造中在Operando中控制的不同电荷状态的Lib阴极材料中的Electronic运输。我们考虑了LINI 0.5 MN 0.3 CO 0.2 O 2(NMC532) - 和LIMN 1.5 Ni 0.5 O 4(LNMO)基于常规Lib Cathodes中的配方材料,在有机电解质LP30中运行,并在有机电解质LP30中运行(1M Lipf 6中的LIPF 6中的LIPF 6中:乙烯碳酸烯基碳酸盐:Dimethylyyy基碳酸盐碳酸盐碳酸盐1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:1:V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V/V)NMC532-和基于LNMO的阴极材料被用作转移通道材料,LP30用作离子门控培养基。超出了其对Lib的领域的影响,我们的工作将基于混合离子和电子传输(包括神经形态计算)的新型设备设计。
Criteria/requirements: Binder material: - Max temperature of material: 70 ° C during operation, 100 – 150 ° C during calendaring - Potential range: 4.9 V - Physical characteristics: stiff below 70 ° C and flowable above 150 ° C - Expansion under operation: 5-10% (LNMO example) - Content of binder: 0 – 5 wt% - Conductivity of binder: Less important (in theory better than 10 -3 S/m 2 ) -适用于液体系统/湿式路线的刀片铸造(近期进近) - 适用于干路由工艺(长期进近) - 溶剂的绿色溶液
the voltage difference (ΔE) is 0.348 V. The Ni 2+ /Ni 4+ anodic and cathodic peaks of the Mo/F-2 sample correspond to 4.879 V and 4.578 V, respectively, and the ΔE value is 0.301 V. Typically, the potential difference (ΔE) between the anode peak and the cathode peak reflects the electrochemical polarization [47].MO/F-2样品的ΔE值小于原始样品,表明MO/F-2样品中的锂插入/提取动力学更快。结果与上述速率性能测试结果一致,表明适当量的MO-F共同掺杂可以帮助减少极化,从而提高LNMO材料的速率能力。