用于高能丰富的NCA90离子电池的化电解质在圆柱状电池配置:深入探索分解途径
Kan Homlamai1, Thitiphum Sangsanit1, Ronnachai Songthan1
1Centre of Excellence for Energy Storage Technology, Department of Chemical and Biomolecular Engineering, School of Energy Science and Engineering, Vidyasirimedhi Institute of Science and Technology, Rayong, 21210, Thailand.
二乙烯碳酸盐 (DFEC) 通过稳定电解质和减少气体演变来提高离子电池的性能,在高压应用中优于乙烯碳酸盐 (FEC) 以延长电池寿命.
科学领域:
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 富含Ni的离子电池 (LIB) 需要稳定的电解质来实现高压运行.
- 众所周知,乙烯碳酸盐 (FEC) 等基于的电解质可以改善固体电解质间相 (SEI).
- 二乙烯碳酸盐 (DFEC) 是一种尚未探索的基于的电解质,具有潜在的益处.
研究的目的:
- 研究FEC和DFEC在高压LIB中的电化学性能和稳定性.
- 了解这些电解质的分解机制和溶解动态.
- 优化电解质配方,以提高电池寿命和安全性.
主要方法:
- 电化学分析 (循环,容量保持).
- 分子动力学 (MD) 模拟和密度函数理论 (DFT) 计算.
- 微分电化学质谱 (DEMS) 和核磁共振 (NMR) 光谱用于气体演变和分解分析.
主要成果:
- 在DMC/FEC/DFEC (4:0.5:0.5v/v) 电解质中的1.2M LiPF6在1000个循环后实现了85.11%的容量保留.
- 与FEC相比,DFEC降低了溶解的结合能量,提高了电解质的稳定性.
- 通过环开放和脱,FEC促进了更高的二氧化碳产量,而DFEC减少了气体演化.
结论:
- 在高压LIB中,DFEC提供了卓越的电解质稳定性和减少了气体演变.
- 优化基电解质,特别是DFEC,对于开发更安全,更有效的LIBs至关重要.
- 这项研究为设计用于电动汽车和能源存储的先进电解质提供了框架.
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