电池博客
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碳酸亚乙烯酯(VC)是目前研究最深入、效果理想的有机成膜添加剂,而且在一些商品化的锂离子电池有机电解液中已得到应用。Aurbachu在lmol/L的LiAsF6/EC十DMC(体积比l:1)电解液中加入10%的VC后,石墨负极的可逆容量从208mA.h/2提高到334mA.h拒,循环过程中的容量衰退现象被明显抑制:不仅如此,由于VC具有一定的正极表面成膜性能,LiC002正极材料在其中的电化学嵌、脱锂性质也有提高。图4-9为石墨电极原样、石墨电极在没有添加5%VC前后的lmol/LLiAsFs;EC十DMC(体积比l:1)的电解液中电化学循环后的FTIR图谱。可以看出,石墨电极未经电化学循环寸仅在1200cm处有明显的红外吸收峰,该吸收与电极黏结剂PVDF有关;在没有添加VC的电解液中电化学循环后,在2960~2800cm,1680cm,1450~1370cm,1320cm,1091cm和830cm出现明显的吸收峰,这些吸收峰均为EC溶剂分子的电极界面还原产物烷氧基碳酸锂1<()I()Li的特征吸收峰。1777cm处的吸收峰可能与电极表面残留的有关,也可能是EC在电极表面发生电聚合反应生成的聚碳酸酯。这种情况下电极表面的红外信号多且强度大,说明电极界面反应复杂,电解液在电解表面还原反应的强度大,由此造成石墨电极在其中的首次不可逆容量损失大。添加VC后,ROCO2Li和聚碳酸酯的吸收峰依然存在,但各特征峰的强度均有减弱,说明在电极首次电化学过程中,电解液组分在电极界面的还原反应受到了抑制,电极界面SEI膜得到了优化。
Matsuoh等LaiJ研究了VC在lm01/L的LiAsF6/EC+EMC(体积比1;2)电解液中的作用,证实VC可使高定向热解石墨(HOPG)电极表面裂缝的活性点失去反应活性,在HOPG表面形成具有聚合物结构的钝化薄膜(厚度小于10nm)。交流阻抗分析(图4—10)表明kaoj,石墨电极在添加VC的电解液中电化学循环时的阻抗大幅度降低,不仅电极表面SEI膜的电阻RSEi(第一个半圆)明显降低,锂离子在电极/电解液相界面的电荷迁移电阻RCT(第二个半圆)也明显减小,说明SEI膜的导电性质得到了提高,锂离子迁移过程的动力学阻力减小,削弱了电极的电阻极化和电化学极化现象。
2022-01-12
2019-01-28
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