В чем разница между пропиленкарбонатом (ПК) и винилкарбонатом (ЕС) в литий-ионных батареях?

Литий-ионные батареи литий-ионными в литиевых оксидах переходных металлов и плохом графитовом материале между внедрением и извлечением энергии и ее высвобождением. Графитовые материалы могут быть достигнуты в применении литий-ионных аккумуляторов в зависимости от электролита в разрыве, чтобы сформировать поверхность графитового иона, которая не может направлять, электронная проводимость пленки на границе раздела твердого электролита (SEI). Этот слой защитной пленки намного ниже, чем встроенный, восстановит стабильность литиевого электричества (0,01 В), электролита и графитового электрода, тем самым обеспечивая интеркалированный потенциал Li без уменьшения разложения электролита, что делает литий-ионный обратимый внедренный в графитовый материал.

Почему такой важный SEI? Почему некоторые продукты разложения электролита могут образовывать стабильную SEI-пленку, а часть электролита находится выше интеркалированного потенциала Li при непрерывном уменьшении разложения, что в конечном итоге приводит к разрушению структуры графитового слоя? Наиболее типичные различия между интерфейс должен представлять собой историю литий-ионной батареи, известную как «различия пропиленкарбоната (ПК) и этиленкарбоната (ЕС)». ПК перед непрерывным восстановительным разложением интеркалированного потенциала (~ 0,7 В), что в конечном итоге приводит к разрушению структуры графита, неспособности к правильно внедренный литий. И ЕС, его молекулярная структура меньше, чем у метила, ПК был немного выше, чем 0,7 В, возникновение потенциала, разрушение, чтобы сформировать стабильный слой пленки SEI, тем самым препятствуя разложению электролита при низком потенциале, делает ион лития может быть встроен в графитовый материал нормально и всплывать.

За прошедшие более 20 лет некоторые ученые пытаются раскрыть ПК и причину различий в поведении ЭК, но у них нет такой модели механизма, которая могла бы полностью убедить людей. Например, Чжуан, выдвинутый ПК и исследователем. различие ЭК на поверхности электрода происходит из-за того, что ПК через двойное электронное восстановление напрямую генерирует Li2CO3 и газ пропилен, что приводит к повреждению структуры графитового слоя. ЭК происходит за счет восстановления одним электроном с образованием полимера на основе сложного эфира угольной кислоты. тем не менее, не может объяснить, что Сюй и другие были обнаружены в результатах экспериментов с карбонатным олигомером реакции восстановления ПК и ЕС с одним электроном. Тасаки утверждает, что разница в основном связана с встроенным ПК в общем образовании содержания графита [Li (PC) n] + объем больше, чем расстояние между слоями структуры графитового слоя, таким образом, открытый графитовый слой. И система EC была встроена, содержание меньше, чем объем графита l Чем больше расстояние между слоями, тем больше расстояние между слоями не приведет к разрушению графитового слоя. Однако этот механизм не может объяснить, что молекулярный объем больше, чем поведение интерфейса ПК, молекула растворителя похожа на экспериментальные явления ЕС.

Недавно д-р XingLiDan из Южно-Китайского нормального университета, профессор Ли и исследователь лаборатории армии США Сюй Кан (автор-корреспондент) в совместном сотрудничестве в Акк. Chem. Res. Опубликована исследовательская статья «Расшифровка этиленкарбоната? Загадка пропиленкарбоната в литий-ионных батареях». С помощью квантово-химического расчета и экспериментального метода комбинация электролита литий-ионной батареи подробно изучается, чтобы понять процесс сольватации и его связь Совместимость графитового интерфейса, обнаружено, что анионная соль лития PF6 - это разница между поведением интерфейса ПК и ЕС по самой фундаментальной причине.

Когда графитовый электрод падает (реакция интеркалированного лития, а именно процесс зарядки аккумулятора), ион лития сольватируется в электрическом поле под действием миграции на поверхность графитового анода.Поскольку объем, чем слой сольватации иона лития, слой графита на расстоянии между слоями, Следовательно, это должно происходить перед заливкой сольватации. Сольватационный слой с ионами лития EC вне основной системы, приоритет от слоя сольватации молекулярной формы EC, содержащий PF6 - PF6 - и последующее разложение при восстановлении, образуют стабильную пленку SEI, богатую LiF.

Система на основе ПК, однако, слой сольватации иона лития удаляется, чтобы удалить молекулы ПК и PF6 - вероятность есть, поэтому участие в восстановительном разложении PF6 - уменьшение содержания приведет к образованию продукта разложения с низким содержанием LiF. Последующий дизайн серией экспериментов доказал, что низкое содержание LiF приводит к образованию неплотного продукта разложения электролита на основе ПК, первопричины стабильности SEI.

Страница содержит содержимое машинного перевода.