室温离子液体电解质与锂离子电池正极材料的相容性

室温离子液体作为新一代软功能介质材料,其电化学性质正在引起人们的广泛关注。本文综述了室温离子液体电解质在用于锂离子电池时与正极材料相容性的研究状况,总结了不同室温离子液体电解质与锂离子电池正极材料相容性的基本规律,从正极材料和室温离子液体两个方面探讨了改善室温离子液体/正极材料相容性的基本途径。     

锂离子电池碳负极材料的研究进展

本文介绍碳负极锂离子电池的研究进展，着重评述碳结构与其电化学性能之间的关系，并提出改进锂离子电池用碳负极材料性能的设想。     

锂离子电池液体电解质与电极相容性的研究进展

随着锂离子电池商业化的不断发展,提高电池在室温及高温下的循环性和安全性已经引起了人们的高度重视.改善电解质与电极的相容性,提高电极表面钝化膜的稳定性是提高电池综合性能的有效途径.本文介绍了在优化电解质组成以及改善电解质与电极的相容性方面的研究进展,讨论了电解质各组分在电极上的作用机理.     

离子液体在锂离子电池中的应用研究进展

离子液体具有蒸汽压低、热稳定性好、不易挥发、溶解能力强、环境友好、电化学稳定窗口和液程范围宽等优点,在锂离子电池领域应用前景广泛。本文按照离子液体作为电解质溶剂、与传统电解质复配或与聚合物电解质结合的应用方式,总结其对电池的安全性和热稳定性的影响,并综述了近年来离子液体在锂离子电池电解质中的应用研究进展。     

锂离子电池酚醛树脂裂解碳负极材料的研究

应用低温 (<10 0 0℃ )裂解商品热固性酚醛树脂制备锂离子电池的碳负极材料 .热重分析和X射线衍射分析表明该碳材料具有非晶态聚并苯结构 .随着热解温度的提高 ,其结构逐渐规整 ,首次充放电容量下降 .热解碳材料的比容量取决于热解温度 ,并与可贮锂的纳米孔有关 .     

锂离子二次电池碳负极材料的改性

作为锂离子二次电池的碳负极材料，其改性方面的研究内容主要有：引入非金属元素，引入金属元素，处理表面及其它方面。纺入的非金属元素有硼，硅，氮，磷和硫。引入的金属元素有钾，铝，镓和钒，镍，钴，铜，铁等过渡金属元素。表面处理的方法包括氧化，形成表面层等。     

锂离子电池LiBF4基液体电解质研究进展

LiBF4基电解质的热稳定性较好,对环境水分不太敏感,有希望发展成为被民用、军事、三航领域微型、储能及动力锂离子电池广泛采用的优秀电解质体系。本文综述了近期在改善LiBF4的电导率、拓宽应用温度范围、促进SEI膜的形成、提高其电解液电导率及与电极材料的相容性等方面所取得的进展,并对其未来发展方向作了展望。     

锂离子电池负极碳材料的表面改性与修饰 Ⅲ.人工施加的固体电解质膜对锂碳负极电池性能的改善

研究了人工施加的无机固体电解质晶体膜对锂碳负极电池性能的影响作用,结果表明碳电极的容量及首次充放电效率相对于未改性电极都得到了一定程度的提高,显示了以这层外界人工施加的晶体膜替代由电极体系本身所形成的钝化膜之有效性．扫描电子显微镜的研究直观地显示了这层人工施加膜的均匀、致密性质．     

锂离子电池负极碳材料的表面改性与修饰：Ⅲ,人工施加的固体电解质膜…

研究了人工施加的无机固体电解质体膜对锂碳负极电池性能的影响作用，结果表明碳电极的容量及首次充放电效率相对于未改性电极都得到了一定程度的提高。显示了以这层外界人工施加的晶体膜替代的电极体系本身所形成的钝化膜之有效性，扫描电子显微镜的研究直观地显示了这层人工施加膜的均匀，致密性质。     

锂离子二次电池碳负极材料的改性

通过热处理,得到了以密胺树脂为基体的掺杂有磷的碳材料,并用元素分析、XPS、XBD进行了分析．结果表明磷酸加入以后,对氮原子的含量影响不大,但其键合状态发生了变化,使有利于可逆容量提高的graphene氮的相对含量增加,导致碳材料的可逆容量随磷酸加入量的变化而发生变化,最大可逆容量可达516mAHg-1     

一种新型复合微孔聚合物电解质及其与锂离子电池负极相容性研究

以介孔分子筛SBA-15为造孔剂和填料, 研究出一种无需使用增塑剂制备复合微孔型聚合物电解质(SBA-15 CMPE)的新方法. 组装Li/SBA-15 CMPE/Li对称电池, 并利用电化学阻抗谱(EIS)技术研究了存放时间、循环伏安(CV)扫描、恒电流极化以及环境温度等对Li/SBA-15 CMPE界面性质的影响. 通过将成膜浆料直接浇铸在用水性粘合剂制备的中间相微球碳(MCMB)电极片上, 制备附有SBA-15 CMPE的一体化电极(MCMB/SBA-15 CMPE). 用该MCMB/SBA-15 CMPE所组装的三电极模拟电池具有良好的循环性能, EIS研究揭示了其首次阴极极化过程中碳电极上SEI膜的形成、生长和稳定的过程.     

天然石墨阳极在室温离子液体电解液中的电化学性质

对比研究了天然石墨在室温离子液体和有机电解液中的嵌脱锂性质, 探讨了添加剂提高天然石墨在离子液体电解液中电化学性质的微观机制.     

Ionic Liquid Based Polymer Gel Electrolytes for Use with Germanium Thin Film Anodes in Lithium Ion Batteries

Thermally stable, flexible polymer gel electrolytes with high ionic conductivity are prepared by mixing the ionic liquid 1-butyl-1-methylpyrrolidinium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide (C₄mpyrTFSI), LiTFSI and poly(vinylidene difluoride-co-hexafluoropropylene (PVDF-HFP). FT-IR and Raman spectroscopy show that an amorphous film is obtained for high (60 %) C₄mpyrTFSI contents. Thermogravimetric analysis (TGA) confirms that the polymer gels are stable below ∼300 °C in both nitrogen and air environments. Ionic conductivity of 1.9×10⁻³ S cm⁻² at room temperature is achieved for the 60 % ionic liquid loaded gel. Germanium (Ge) anodes maintain a coulombic efficiency above 95 % after 90 cycles in potential cycling tests with the 60 % C₄mpyrTFSI polymer gel.     

PP14TFSI离子液体在可充镁电池电解液的应用

制备了可充镁电池电解质苯酚基镁盐,以四氢呋喃（THF）与N-甲基-N-丁基-哌啶-双三氟甲基磺酰胺（PP14TFSI）离子液体混合物代替四氢呋喃作为该电解质的溶剂. 当THF与PP₁₄TFSI体积配比为1:1时,该苯酚基镁盐电解液镁可逆溶出性能最佳,电化学窗口宽（2.7 V vs. Mg）,离子电导率高（7.77 mS·cm^-1）. 此外,热重测试表明离子液体的加入大大降低了THF溶剂的挥发性,提高了可充镁电池的安全性能. 四氢呋喃 + N-甲基-N-丁基-哌啶-双三氟甲基磺酰胺混合溶剂有望作为可充镁电池电解液的首选溶剂.     

离子液体/凝胶聚合物电解质的制备及其与LiFePO_4的相容性

以1-甲基-3-乙基咪唑六氟磷酸盐(EMIPF6)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯(P(VDF-HFP))和六氟磷酸锂(LiPF6)为原料,采用溶液浇铸法制备了离子液体/凝胶聚合物电解质(ILGPE).通过循环伏安(CV)、计时电流法、恒流充放电、电化学阻抗法(EIS)研究了该电解质的离子传输特性以及与锂离子电池正极材料LiFePO4的相容性.结果表明,离子液体/凝胶聚合物电解质的室温电导率为1.650×10-3S·cm-1,电化学稳定窗口达到5.0V.在充放电循环过程中,电极表面形成的钝化膜改善了锂离子脱、嵌可逆性和电极/电解质的界面性质.     

Transport Properties and Phase Behaviour in Binary and Ternary Ionic Liquid Electrolyte Systems of Interest in Lithium Batteries

A binary ionic liquid (IL) system based on a common cation, N‐methyl‐N‐propylpyrrolidinium (C₃mpyr⁺), and either bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (NTf₂^?) or bis(fluorosulfonyl) imide (FSI^?) as the anion is explored over its entire composition range. Phase behavior, determined by DSC, shows the presence of a eutectic temperature at 247 K and composition around an anion ratio of 2:1 (FSI^?:NTf₂^?) with the phase diagram for this system proposed (under the thermal conditions used). Importantly for electrochemical devices, the single phase melting transition at the eutectic is well below ambient temperatures (247 K). To investigate the effect of such anion mixing on the lithium ion speciation, conductivity and PFG–NMR diffusion measurements were performed in both the binary IL system as well as the Li‐NTf₂‐containing ternary system. The addition of the lithium salt to the mixed IL system resulted in a decrease in conductivity, as is commonly observed in the single‐component IL systems. For a fixed lithium salt composition, both conductivity and ion diffusion have linear behaviour as a function of the anion ratio, however, the rate of change of the diffusion coefficient seems greater in the presence of lithium. From the application point of view, the addition of the FSI^? to the NTf₂^? IL results in a considerable increase in lithium ion diffusivity at room temperature and no evidence of additional complex ion behaviour.     

红外光谱研究PEO基离子液体聚合物电解质

以聚氧化乙烯(PEO)为聚合物基体, 双三氟甲基磺酸亚酰胺锂(LiTFSI)为锂盐, 加入不同量的离子液体(BMIMPF₆)为增塑剂, 制备离子液体聚合物电解质. 运用发射FTIR光谱技术实时监测所制备聚合物电解质的结构随温度的变化. 结合FTIR透射光谱\, SEM和XRD的研究结果分析了离子液体对离子电导率的影响, 并初步提出离子导电增强机制.     

Reversible Li Plating on Graphite Anodes through Electrolyte Engineering for Fast-Charging Batteries

The difficulties to identify the rate-limiting step cause the lithium (Li) plating hard to be completely avoided on graphite anodes during fast charging. Therefore, Li plating regulation and morphology control are proposed to address this issue. Specifically, a Li plating-reversible graphite anode is achieved via a localized high-concentration electrolyte (LHCE) to successfully regulate the Li plating with high reversibility over high-rate cycling. The evolution of solid electrolyte interphase (SEI) before and after Li plating is deeply investigated to explore the interaction between the lithiation behavior and electrochemical interface polarization. Under the fact that Li plating contributes 40 % of total lithiation capacity, the stable LiF-rich SEI renders the anode a higher average Coulombic efficiency (99.9 %) throughout 240 cycles and a 99.95 % reversibility of Li plating. Consequently, a self-made 1.2-Ah LiNi_0.5Mn_0.3Co_0.2O₂ | graphite pouch cell delivers a competitive retention of 84.4 % even at 7.2 A (6 C) after 150 cycles. This work creates an ingenious bridge between the graphite anode and Li plating, for realizing the high-performance fast-charging batteries.