双三氟甲烷磺酰亚胺锂基本参数
  • 产地
  • 上海
  • 品牌
  • 上海域伦
  • 型号
  • 齐全
  • 是否定制
双三氟甲烷磺酰亚胺锂企业商机

目前商业上**成功的锂盐是LiPF6,因为它均衡了各项性能,如良好的解离度、溶解性、离子电导率以及能够钝化铝箔等。但它在痕量水存在的情况下会与水反应生成HF侵蚀正极,此外它在80 ℃即发生分解。LiPF6较差的化学稳定性和热稳定性限制了其在高电压三元锂离子电池中的应用,故对于新的替代锂盐的寻找从未停止。其中被深入研究的有双草酸硼酸锂(LiBOB),二氟草酸硼酸锂(LiDFOB),双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)及双三氟甲烷磺酰亚胺锂(LiTFSI)等。但在实际应用中,除了成本限制,这些锂盐都有各自的局限性,如LiBOB和LiDFOB较差的溶解性,LiFSI和LiTFSI较差的纯度和在高压下(4.0 V,vs. Li+/Li)对铝箔严重腐蚀等等,所以一般作为添加剂(第4部分介绍)或将几种盐混合使用。双三氟甲烷磺酰亚胺锂用作锂离子电池有机电解质锂盐,具有较高的电化学稳定性和电导率。缓释双三氟甲烷磺酰亚胺锂现价

目前商用锂离子电池通常围绕有机电解液构建,但是由于有机体系本征的高挥发性、易燃等特性使得其存在高加工成本、低安全、非环境友好等问题。近年来,水系电池采用更温和的水作为溶剂**增加了电池器件加工便利性,安全性,然而受限于水的低电化学窗口(1.23V),水系锂电能量密度不足以与目前有机体系抗衡, 2015年 “water in salt”概念指出通过高盐浓度可以大幅度提升水系电解液的电化学窗口,从而实现了更高能量密度的水系锂离子电池器件。“water in salt”电解质指的是浓度为 21 M(mol/kg)的 LiTFSI (双三氟甲烷磺酰亚胺锂) 水溶液,即溶质 LiTFSI 和溶剂水的质量比/体积比都远大于1,从而得名 water-in-salt(盐包水)。“water in salt”电解液除了带给水系电池更好的电化学性能之外,其背后还存在一系列不同于有机体系的界面化学或离子传导机制,这些特殊性质值得进一步挖掘。尤其是在高粘度下其还能保持如此高的电导率,溶剂水对离子传输的促进作用尚未明确。质量双三氟甲烷磺酰亚胺锂项目双三氟甲烷磺酰亚胺锂水分:小于100ppm(水分一般在40ppm左右)。

由来自美国马里兰大学王春生教授和美国陆军研究实验室徐康博士两位华人学者领导的研究小组尝试了新的思路。他们将一种锂的离子化合物——双三氟甲烷磺酰亚胺锂以极高的浓度溶于水,得到了一种独特的“盐水”。由于溶液中锂盐的体积和质量分数都高于水,这种“盐水”实际上应该视为水溶于锂盐中形成的溶液。这种溶液的导电能力与常规有机溶剂电解质相当,而可燃性要**低于后者。在电池使用过程中,溶液中的锂盐会先于水发生电解,电解产物会沉积在电极上形成保护层,防止水的电解的发生,而导电能力不会受到影响。类似的保护层在使用非水电解质的电池中很常见,但因为基于水溶液的电解质电解产物是氢气和氧气,通常很难形成固态保护层,而这项新的研究巧妙地解决了这个问题。

随后研究人员将制备的中性高浓度锌离子电解质、锂锰氧(LiMn2O4)正极、Zn负极组装成完整的纽扣电池,并测试了电池的电化学性能。在0.4C倍率下,电池能量密度可达180 Wh kg–1,经过4000次循环后,电池仍可保持85%的初始容量,库伦效率近100%;而将该电解质应用于以氧气为正极的的Zn空气电池中同样获得了优异的性能,即电池能量密度可达300 Wh kg–1,循环次数达200余次。上述结果表明,新型的高浓度中性Zn离子电解质能够有效地抑制充放电循环中枝晶的形成,从而***改善电池循环稳定性和寿命。而结构表征、谱学研究以及分子动力学综合研究揭露了该电池性能增强原因来源于高浓度水系电解质中Zn2+的溶剂化-保护层结构,即Zn2+周围被大量双三氟甲烷磺酰亚胺阴离子迫包围,避免其与水分子接触从而形成离子对(Zn-TFSI)+,有效抑制(Zn-(H2O)6)2+的形成,进而避免化学惰性的氧化锌枝晶的形成。双三氟甲烷磺酰亚胺锂是否能与水反应生成硫化氢。

2020年2月5日,崔屹团队***报道防火、超轻聚合物-聚合物固态电解质(SSE)。相关论文以“A Fireproof, Lightweight, Polymer–Polymer Solid-State Electrolyte for Safe Lithium Batteries”为题,发表在《Nano Lett.》上。该聚合物固态电解质以多孔聚酰亚胺作为机械增强框架材料,添加阻燃剂(十溴二苯乙烷,DBDPE)和离子导电聚合物电解质(聚环氧乙烷/双三氟甲烷磺酰基锂)。聚合物固态电解质由有机材料制成,具有可调节的膜厚度(10–25μm),与传统的隔膜/液体电解质相比,具有更高的能量密度。PI / DBDPE膜具有热稳定性、不可燃性和高机械强度,能够保证Li-Li对称电池稳定循环300小时不发生短路。制成的LiFePO4/ Li半电池在60°C 下表现出高速率性能(在1 C下为131 mAh g–1)和循环性能(在C/2速率下,300个循环)。值得一提的是,即使在火焰下测试,该聚合物固态电解质制成的软包电池仍能正常工作。双三氟甲烷磺酰亚胺锂产品规格、参数。有名的双三氟甲烷磺酰亚胺锂作用

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1994年,Dahn等报道了***个水系锂离子电池,该体系分别使用LiMn2O4和VO2作为正、负极,以5 mol/L LiNO3和0.001 mol/L LiOH作为电解液,在1.5 V的平均电压下循环100次后容量保持率达到80%。然而,水的电化学窗口较窄,限制了电极材料的选择范围,导致了传统水系锂离子电池的能量密度很低。为了进一步提高能量密度,2015年,王春生等报道了宽电位“water in salt”电解液,负极侧双三氟甲基磺酰亚胺(TFSI)的还原导致的钝化作用和正极侧Li+的溶剂化以及TFSI离子的作用,使电化学窗口扩大至3 V,如图5所示。使用该电解液组装了2.3 V的水系锂离子电池并循环了1000多次,无论在较低(0.15 C)、还是较高(4.5 C)倍率下放电和充电库仑效率均接近100%。在此研究基础上,该课题组又使用三(三甲基甲硅烷基)硼酸酯(TMSB)作为添加剂,通过TMSB的电化学氧化形成阴极电解质界面(CEI),使LiCoO2在更高的截止电压下稳定充电/放电,并具有170 mA·h/g的高容量。当与Mo6S8阳极配对时电压为2.5 V,能量密度达到120 W·h/kg(1000个循环),每循环0.013%的极低容量衰减率。随后,又有更宽电位的“water in bisalt”电解液被报道,拓宽了电极材料选择的范围。缓释双三氟甲烷磺酰亚胺锂现价

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