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中科院青岛能源所开发出新型高热稳定性锂盐

钜大LARGE  |  点击量:269次  |  2019年08月05日  

摘要
如果说电解液是锂电池的“血液”,那么电解液中的锂盐犹如“血液”中的“血红蛋白”,其重要性不言而喻。传统电解液中大多采用六氟磷酸锂(LiPF6)作为主盐,但LiPF6存在热稳定性差(<100℃),遇水极易分解等缺点,难以满足下一代高能锂电池应用需求。

如果说电解液是锂电池的“血液”,那么电解液中的锂盐犹如“血液”中的“血红蛋白”,其重要性不言而喻。传统电解液中大多采用六氟磷酸锂(LiPF6)作为主盐,但LiPF6存在热稳定性差(<100℃),遇水极易分解等缺点,难以满足下一代高能锂电池应用需求。如何破解这一难题?7月30日,中国科学院青岛生物能源与过程研究所传来喜讯:依托青岛能源所建设的青岛储能产业技术研究院(简称“青岛储能院”)致力于新型高热稳定性高安全锂盐的设计、合成和应用研究,并取得一系列重要进展:自主设计合成了一系列具有高热稳定性(>200℃)高安全的硼系主盐,如酒石酸硼酸锂及其衍生物(Electrochim.Acta2013,92,132-138;SolidStateIonics2014,262747-753;Electrochim.Acta2014,141,167-172;J.Mater.Chem.A2015,3,7773-7779;Coord.Chem.Rev.2015,292,56-73),大阴离子结构的全氟叔丁氧基三氟硼酸锂(LiTFPFB,Chem.Sci.2018,9,3451-3458)等;同时,开展了一些将新型高热稳定性主盐应用于下一代高电压锂电池的研究(EnergyEnviron.Sci.2018,11,1197-1203;J.Electrochem.Soc.2019,166,A2313-A2321);开展了一些高浓度锂盐电解液的开拓性研究工作(Chem.Commun.2019,DOI:10.1039/C9CC03246K;J.PowerSources2019,DOI:


https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2019.226942)。


青岛储能院将自主合成的新锂盐LiTFPFB用于抑制双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)对正极Al集流体的腐蚀,并通过溶剂和添加剂配方的优化,开发出高热稳定性混合主盐电解液,实现LiNi0.5Mn0.3Co0.2O2/Li(NMC/Li)金属锂电池超宽温区(-40℃-90℃)运行,相关工作以FrontCoverPicture文章发表在Small(Small2019,15,1900269)。


近年来,混合主盐电解液在下一代高能锂电池领域备受关注,正是因为在电解液锂盐研究领域的深厚积淀,青岛储能院应邀撰写关于混合主盐电解液的综述,以“KeyScientificIssuesinFormulatingBlendedLithiumSaltsElectrolyteforLithium


Batteries”为题目在线发表在AngewandteChemieInternationalEdition。


相关系列研究获得了国家自然科学基金杰出青年科学基金,国家重点研发计划新能源汽车固态电池项目,中国科学院纳米先导专项和深海先导专项,国家自然科学基金重点基金,山东省自然科学基金重大研发项目,青岛市储能行业科学研究智库联合基金,青岛能源所“一三五”项目等的大力资助。


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