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锂电池电解液新型添加剂TMSB合成研究
1
作者
陈晓军
童叶翔
+1 位作者
孙伏恩
张利萍
《化工新型材料》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第10期48-49,56,共3页
以六甲基二硅氮烷(HMDS)和硼酸为原料合成了锂离子电池电解液新型添加剂三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB),采用气相色谱、气质联用等测试手段对合成反应机理与最优化工艺条件进行了研究。研究中发现硼酸脱水以及HMDS水解是最主要的副反应,对...
以六甲基二硅氮烷(HMDS)和硼酸为原料合成了锂离子电池电解液新型添加剂三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB),采用气相色谱、气质联用等测试手段对合成反应机理与最优化工艺条件进行了研究。研究中发现硼酸脱水以及HMDS水解是最主要的副反应,对产品收率有重要影响。在优化的反应条件下,n(HMDS)∶n(硼酸)=5∶4,于80℃反应6h得到粗产品,过滤后滤液经减压蒸馏可得到高纯度产品。与传统方法相比,在优化条件下价高的HMDS得到更充分利用,产品产率(以HMDS计)可提高到70%以上。
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关键词
电解液
添加剂
三(三甲基硅烷)硼酸酯(
tmsb
)
合成
反应机理
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职称材料
三(三甲基硅烷)类添加剂助力5V镍锰酸锂电池实用化
被引量:
1
2
作者
张立恒
顾海涛
+3 位作者
罗英
董庆雨
沈炎宾
解晶莹
《无机化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期2091-2102,共12页
基于LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)的5 V电池尚未实现实际应用,解决这一问题的关键在于电解液调控和电极界面优化。我们系统性研究了三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)和三(三甲基硅烷)亚磷酸酯(TMSPi)作为常规碳酸乙烯酯(EC)⁃LiPF_(6)基电解液添...
基于LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)的5 V电池尚未实现实际应用,解决这一问题的关键在于电解液调控和电极界面优化。我们系统性研究了三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)和三(三甲基硅烷)亚磷酸酯(TMSPi)作为常规碳酸乙烯酯(EC)⁃LiPF_(6)基电解液添加剂在LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)电池体系中的应用。结合理论计算、物理化学表征以及电化学手段分析了三(三甲基硅烷)类添加剂在高压电解液中的作用机制。研究发现,TMSB和TMSPi均可以通过优化电极/电解液界面来提高LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)循环稳定性和库仑效率。TMSB中缺电子B可与阴离子相互作用,稳定PF_(6)^(-),抑制LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极阻抗的持续增加。TMSPi具有更高的最高占据分子轨道(HOMO)能级,可在更低电位下钝化高压正极,提高LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)放电电压平台和放电容量。此外,TMSPi还可通过亲核反应参与石墨界面组分优化,改善负极循环性能。石墨||LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)软包电池在含1%TMSPi电解液中1C循环100次后的容量保持率为88.9%,优于基础电解液(60.5%)和含1%TMSB的电解液(77.4%)。
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关键词
电解液添加剂
LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)
三(三甲基硅烷)硼酸酯
三(三甲基硅烷)亚磷酸酯
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职称材料
添加剂联用改善4.5V锂离子电池的循环性能
被引量:
2
3
作者
范伟贞
左晓希
+1 位作者
刘建生
李钊
《电池》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期198-201,共4页
将电解液添加剂甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)和三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)联用,改善4.5 V石墨/Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2锂离子电池的循环性能。用电化学阻抗谱测试阻抗特性,透射电子显微镜和X射线光电子谱对电极表面进行分析。单独添加1....
将电解液添加剂甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)和三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)联用,改善4.5 V石墨/Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2锂离子电池的循环性能。用电化学阻抗谱测试阻抗特性,透射电子显微镜和X射线光电子谱对电极表面进行分析。单独添加1.0%MMDS或1.0%TMSB的电池,以1.00 C在3.0~4.5 V循环200次的容量保持率分别为59.5%和10.9%;0.5%MMDS与0.5%TMSB联用,容量保持率提高至90.6%,原因是电极表面形成了更好的界面膜,抑制阻抗的增加。
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关键词
甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)
三(三甲基硅烷)硼酸酯(
tmsb
)
电解液
添加剂联用
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职称材料
三(三甲基硅基)硼酸酯对Si-C/Li电池性能的影响
4
作者
彭龙贵
刘心毅
+2 位作者
李梦鸽
刘安妮
谭一兵
《现代化工》
2025年第9期161-166,172,共7页
采用三(三甲基硅基)硼酸酯(TMSB)作为电解液添加剂,研究对Si-C/Li电池电化学性能及负极界面性质的影响。结果表明,在基础电解液中添加质量分数为3%的TMSB,Si-C/Li电池在0.2 C的电流下充放电100次后,电池容量保持率提升24.7%。利用X射线...
采用三(三甲基硅基)硼酸酯(TMSB)作为电解液添加剂,研究对Si-C/Li电池电化学性能及负极界面性质的影响。结果表明,在基础电解液中添加质量分数为3%的TMSB,Si-C/Li电池在0.2 C的电流下充放电100次后,电池容量保持率提升24.7%。利用X射线光电子能谱(XPS)及扫描电子显微镜(SEM)对循环后的硅基负极进行界面表征,证实了TMSB添加剂有助于在硅基负极表面形成稳定的固体电解质界面层(SEI),抑制电解液分解,有效提升了硅基负极的界面稳定性。
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关键词
锂离子电池
硅基负极材料
电解液添加剂
固体电解质界面膜
三(三甲基硅基)硼酸酯
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职称材料
题名
锂电池电解液新型添加剂TMSB合成研究
1
作者
陈晓军
童叶翔
孙伏恩
张利萍
机构
中山大学化学与化学工程学院
广州天赐高新材料股份有限公司
出处
《化工新型材料》
CAS
CSCD
北大核心
2014年第10期48-49,56,共3页
基金
高等学校博士学科点专项科研基金(20120171110043)
2014年黄埔区科技计划项目(201423)
文摘
以六甲基二硅氮烷(HMDS)和硼酸为原料合成了锂离子电池电解液新型添加剂三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB),采用气相色谱、气质联用等测试手段对合成反应机理与最优化工艺条件进行了研究。研究中发现硼酸脱水以及HMDS水解是最主要的副反应,对产品收率有重要影响。在优化的反应条件下,n(HMDS)∶n(硼酸)=5∶4,于80℃反应6h得到粗产品,过滤后滤液经减压蒸馏可得到高纯度产品。与传统方法相比,在优化条件下价高的HMDS得到更充分利用,产品产率(以HMDS计)可提高到70%以上。
关键词
电解液
添加剂
三(三甲基硅烷)硼酸酯(
tmsb
)
合成
反应机理
Keywords
electrolyte, additive,
tris
(trimethylsilyl
)
borate
(tmsb
), synthesis, reaction mechanism
分类号
TM912 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
三(三甲基硅烷)类添加剂助力5V镍锰酸锂电池实用化
被引量:
1
2
作者
张立恒
顾海涛
罗英
董庆雨
沈炎宾
解晶莹
机构
哈尔滨工业大学化工与化学学院
上海空间电源研究所
中国科学苏州纳米技术与纳米仿生研究所国际实验室卓越纳米科学中心
出处
《无机化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2022年第10期2091-2102,共12页
基金
国家自然科学基金(No.21805186,21625304,21733012)
上海启明星项目(No.20QB1401700)
上海科学技术委员会项目(No.19160760700)资助。
文摘
基于LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)的5 V电池尚未实现实际应用,解决这一问题的关键在于电解液调控和电极界面优化。我们系统性研究了三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)和三(三甲基硅烷)亚磷酸酯(TMSPi)作为常规碳酸乙烯酯(EC)⁃LiPF_(6)基电解液添加剂在LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)电池体系中的应用。结合理论计算、物理化学表征以及电化学手段分析了三(三甲基硅烷)类添加剂在高压电解液中的作用机制。研究发现,TMSB和TMSPi均可以通过优化电极/电解液界面来提高LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)循环稳定性和库仑效率。TMSB中缺电子B可与阴离子相互作用,稳定PF_(6)^(-),抑制LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)正极阻抗的持续增加。TMSPi具有更高的最高占据分子轨道(HOMO)能级,可在更低电位下钝化高压正极,提高LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)放电电压平台和放电容量。此外,TMSPi还可通过亲核反应参与石墨界面组分优化,改善负极循环性能。石墨||LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)软包电池在含1%TMSPi电解液中1C循环100次后的容量保持率为88.9%,优于基础电解液(60.5%)和含1%TMSB的电解液(77.4%)。
关键词
电解液添加剂
LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)
三(三甲基硅烷)硼酸酯
三(三甲基硅烷)亚磷酸酯
Keywords
electrolyte additive
LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)
tris
(
trimethylsilyl
)
borate
tris
(
trimethylsilyl
)phosphite
分类号
O646.21 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
添加剂联用改善4.5V锂离子电池的循环性能
被引量:
2
3
作者
范伟贞
左晓希
刘建生
李钊
机构
广州天赐高新材料股份有限公司
华南师范大学化学与环境学院
出处
《电池》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第4期198-201,共4页
基金
国家自然科学青年基金(21303062)
广州市重点实验室项目(2013-163-7)
广州市产学研合作专项项目科技项目(2014Y2-00012)
文摘
将电解液添加剂甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)和三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)联用,改善4.5 V石墨/Li Ni1/3Co1/3Mn1/3O2锂离子电池的循环性能。用电化学阻抗谱测试阻抗特性,透射电子显微镜和X射线光电子谱对电极表面进行分析。单独添加1.0%MMDS或1.0%TMSB的电池,以1.00 C在3.0~4.5 V循环200次的容量保持率分别为59.5%和10.9%;0.5%MMDS与0.5%TMSB联用,容量保持率提高至90.6%,原因是电极表面形成了更好的界面膜,抑制阻抗的增加。
关键词
甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)
三(三甲基硅烷)硼酸酯(
tmsb
)
电解液
添加剂联用
Keywords
methylene methanedisulfonate (MMDS)
tris (trimethylsilyl) borate (tmsb)
electrolyte
additive combination
分类号
O646 [理学—物理化学]
TM912 [电气工程—电力电子与电力传动]
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职称材料
题名
三(三甲基硅基)硼酸酯对Si-C/Li电池性能的影响
4
作者
彭龙贵
刘心毅
李梦鸽
刘安妮
谭一兵
机构
西安科技大学材料科学与工程学院
出处
《现代化工》
2025年第9期161-166,172,共7页
基金
再生材料在低碳新基建中的应用关键技术研究与产业示范“科学家+工程师”队伍(2024QCY-KXJ-053)。
文摘
采用三(三甲基硅基)硼酸酯(TMSB)作为电解液添加剂,研究对Si-C/Li电池电化学性能及负极界面性质的影响。结果表明,在基础电解液中添加质量分数为3%的TMSB,Si-C/Li电池在0.2 C的电流下充放电100次后,电池容量保持率提升24.7%。利用X射线光电子能谱(XPS)及扫描电子显微镜(SEM)对循环后的硅基负极进行界面表征,证实了TMSB添加剂有助于在硅基负极表面形成稳定的固体电解质界面层(SEI),抑制电解液分解,有效提升了硅基负极的界面稳定性。
关键词
锂离子电池
硅基负极材料
电解液添加剂
固体电解质界面膜
三(三甲基硅基)硼酸酯
Keywords
lithium-ion battery
Si-based anode material
additives for electrolyte
solid electrolyte interface film
tris
(
trimethylsilyl
)
borate
分类号
TQ150 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
锂电池电解液新型添加剂TMSB合成研究
陈晓军
童叶翔
孙伏恩
张利萍
《化工新型材料》
CAS
CSCD
北大核心
2014
0
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下载PDF
职称材料
2
三(三甲基硅烷)类添加剂助力5V镍锰酸锂电池实用化
张立恒
顾海涛
罗英
董庆雨
沈炎宾
解晶莹
《无机化学学报》
SCIE
CAS
CSCD
北大核心
2022
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
添加剂联用改善4.5V锂离子电池的循环性能
范伟贞
左晓希
刘建生
李钊
《电池》
CAS
CSCD
北大核心
2015
2
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职称材料
4
三(三甲基硅基)硼酸酯对Si-C/Li电池性能的影响
彭龙贵
刘心毅
李梦鸽
刘安妮
谭一兵
《现代化工》
2025
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职称材料
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