硫酸诱导的低电阻介相增强商业石墨/LiFePO袋式电池的低温性能
Zhenghua Zhang1, Jiugang Hu1, Yang Hu2
1College of Chemistry and Chemical Engineering, Central South University, Changsha 410083, Hunan, China.
Journal of colloid and interface science
|May 8, 2024
概括
硫酸 (LFS) 添加剂通过形成稳定的阳极接口,在低温下显著提高离子电池的性能. 这提高了商业袋式电池的周期寿命和容量保留,即使在-30°C.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 离子电池 (LIB) 的低温性能受到阳极表面电解质分解的电阻介面的阻碍.
- 在低环境温度下提高电化学性能对于寒冷环境中的LIB应用至关重要.
研究的目的:
- 研究硫酸盐 (LFS) 作为电解质添加剂对铁酸盐 (LFP) /石墨 (Gr) 囊细胞在低温性能的影响.
- 了解LFS在低环境温度下改善LIBs稳定性和电化学行为的机制.
主要方法:
- 将LFS添加到LFP/Gr袋细胞中的商业电解质中.
- 在-10°C和-30°C的电化学测试,包括循环寿命和放电能力测量.
- 分析固体电解质相间膜 (SEI) 的组成和稳定性的机制研究.
主要成果:
- 添加LFS显著降低了在低温下阳极电荷传递阻力.
- 具有LFS的商业LFP/Gr袋式电池显示了延长周期寿命和改善在-10°C和-30°C的放电能力.
- 在 -10°C时容量保留在LFS的100个周期后达到94%,而在基线电解质的25个周期后达到80%.
结论:
- LFS添加剂促进在石墨阳极上形成一个稳定的,富含无机物的SEI膜 (LiF,Li2SO4).
- 这种强大的SEI膜抑制了电解质分解,并在低温操作期间保持良好的界面稳定性.
- 已确定LFS是一种有前途的电解质添加剂,可以提高LFP/Gr袋式电池的低温性能.
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