对基于PTFE的干处理阴极的阴极电解质介面化学的洞察力
Runming Tao1, Susheng Tan2, Harry M Meyer Iii3
1Electrification and Energy Infrastructures Division, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, Tennessee 37831, United States.
ACS applied materials & interfaces
|August 18, 2023
概括
离子电池的干燥加工使用聚四乙烯 (PTFE) 粘合剂. PTFE显示电化学不稳定性和阴极中的副作用反应,影响电池性能和耐用性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 干燥加工为离子电池 (LIB) 提供了低成本,高性能的制造途径.
- 聚四乙烯 (PTFE) 是干处理电极中常见的粘合剂.
- 对于 PTFE 的电化学稳定性及其在阴极电解质间相 (CEI) 形成中的作用的了解有限.
研究的目的:
- 为了研究PTFE粘合剂在干处理LIB阴极中的电化学稳定性.
- 分析用PTFE形成的CEI层的化学成分和特性.
- 了解不同电解质盐对PTFE稳定性和CEI化学的影响.
主要方法:
- 制造LIBs的高负荷干加工电极.
- 在含有LiPF6或LiClO4盐的电解质中电极的电化学循环.
- 分析CEI层组成,包括检测化 (LiF).
主要成果:
- 证实PTFE粘合剂在阴极内经历电化学分解和副作用反应.
- 检测到LiF的存在,表明PTFE降解,特别是在使用LiClO4.4时.
- 与LiClO4.4相比,使用LiPF6时形成的CEI层显著更厚.
结论:
- 在LIB阴极中,PTFE表现出电化学不稳定性,导致副作用和LiF形成.
- 电解盐的选择 (LiPF6与LiClO4) 极大地影响CEI层厚度和PTFE稳定性.
- 研究结果为开发改进的结合剂和电解质提供了关键的见解,用于耐用和高效的干燥加工LIB.
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