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石榴石型Li_(6.4)La_(3)Zr_(1.4)Ta_(0.6)O_(12)对Si/C负极表面固体电解质中间相的调控机制研究 被引量：3
1
作者 苏东良 崔锦 +1 位作者 翟朋博 郭向欣 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期802-808,I0009-I0012,共11页
硅(Si)负极在充放电过程中巨大的体积变化会导致固态电解质中间相(SEI)破裂和硅颗粒粉化,进而造成容量快速衰减。本研究报道了一种利用Li_(6.4)La_(3)Zr_(1.4)Ta_(0.6)O_(12)(LLZTO)固体电解质调节Si/C负极表面SEI成分的策略。将LLZTO... 硅(Si)负极在充放电过程中巨大的体积变化会导致固态电解质中间相(SEI)破裂和硅颗粒粉化,进而造成容量快速衰减。本研究报道了一种利用Li_(6.4)La_(3)Zr_(1.4)Ta_(0.6)O_(12)(LLZTO)固体电解质调节Si/C负极表面SEI成分的策略。将LLZTO层均匀地涂覆在商用化聚丙烯(PP)隔膜表面,不仅提高了电解液对隔膜的润湿性,均匀化锂离子通量,并且增大了SEI中无机组分的比例,从而增强Si/C负极的界面稳定性。得益于上述优势,使用LLZTO修饰的PP隔膜所组装的锂离子电池表现出更为优异的循环稳定性和倍率性能。Li-Si/C半电池的可逆容量为876 mAh·g^(–1),在0.3C(1C=1.5 A·g^(–1))的倍率下,200次循环的容量保持率为81%;而LFP-Si/C全电池的比容量为125 mAh·g^(–1),在0.3C(1C=170mA·g^(–1))的倍率下循环100次后容量保持率为91.8%。该工作中LLZTO固体电解质调节了Si/C负极表面SEI成分,为开发高性能硅基锂离子电池提供了新思路。 展开更多
关键词 固体电解质中间相 成分调控 石榴石型固体电解质 Si/C负极 锂离子电池
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锂离子电池硅基负极电解液添加剂研究进展:挑战与展望 被引量：3
2
作者 陈珊珊 郑翔 +7 位作者 王若 原铭蔓 彭威 鲁博明 张光照 王朝阳 王军 邓永红 《储能科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第1期279-292,共14页
随着新能源和动力系统应用的日益成熟,锂离子电池在未来必将发挥越来越重要的作用,高比能电池已经成为当前研究的热点,并不断提出更高的性能要求。具有超高理论能量密度的硅材料被认为是缓解电动汽车行业里程焦虑的新一代负极材料,预示... 随着新能源和动力系统应用的日益成熟,锂离子电池在未来必将发挥越来越重要的作用,高比能电池已经成为当前研究的热点,并不断提出更高的性能要求。具有超高理论能量密度的硅材料被认为是缓解电动汽车行业里程焦虑的新一代负极材料,预示着未来几年将是硅基负极锂离子电池产业化应用的黄金时期。然而,硅在脱/嵌锂过程中会反复收缩膨胀(体积变化率约为300%),致使负极材料粉化、脱落,进而失去电接触,造成负极材料的失活;其次,循环过程中不断的体积变化会对其表面固体电解质界面层造成持续不断的破坏,因此难以形成稳定的固体电解质中间相(SEI)膜,这导致大量活性锂和电解液的消耗,最终导致容量快速衰减。本综述旨在从电解液添加剂在SEI形成和修饰、Lewis碱中和、溶剂化调控等作用机理角度对硅基负极界面恶化方面所面临的挑战进行分析,并重点介绍硅基负极电解液添加剂的最新成果。此外,通过对氟、硅烷、酰胺、氰酸酯等官能团构效关系方面的深入讨论和比较,本综述还深入研究了电解液添加剂的设计问题,以激发读者的新思路和新想法,协助读者识别或者设计合成适用于硅基负极的电解液添加剂,为高比能电池的发展铺平道路。 展开更多
关键词 硅基负极 电解液添加剂 固体电解质中间相膜
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新型锂离子电池电解液添加剂的合成与应用 被引量：4
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作者 郭梦雅 宗成星 +6 位作者 艾淑娟 付凤至 王琪 刘靖 孙冬兰 郭艳玲 郭也平 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期1857-1863,共7页
设计并合成了一系列基于苯环和环状碳酸酯的有机分子双(2,3-环碳酸甘油酯)对苯二甲酸酯、三(2,3-环碳酸甘油酯)均苯三甲酸酯和四(2,3-环碳酸甘油酯)均苯四甲酸酯,采用倍率测试、恒流充放电测试、交流阻抗测试和扫描电子显微镜测试等手... 设计并合成了一系列基于苯环和环状碳酸酯的有机分子双(2,3-环碳酸甘油酯)对苯二甲酸酯、三(2,3-环碳酸甘油酯)均苯三甲酸酯和四(2,3-环碳酸甘油酯)均苯四甲酸酯,采用倍率测试、恒流充放电测试、交流阻抗测试和扫描电子显微镜测试等手段研究了这些添加剂对锂离子电池性能的影响.通过对循环20周前后球化石墨电极形貌的对比,发现含均苯四甲酸酯和均苯三甲酸酯的电解液球化石墨电极表面相对于空白电解液可形成一层致密而稳定的固体电解质中间相膜(SEI),从而优化电极-电解液的界面性能,且电池电阻增加较小;在测试电池的倍率性能时发现,均苯四甲酸酯的加入可以改善电池的倍率性能,而对苯二甲酸酯的加入则未能改善电池的循环性能. 展开更多
关键词 电解液添加剂 环碳酸甘油酯衍生物 锂离子电池 固体电解质中间相膜
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锂电池基础科学问题(Ⅴ)——电池界面 被引量：16
4
作者 郑杰允 李泓 《储能科学与技术》 CAS 2013年第5期503-513,共11页
电池中固液界面的性质对锂离子电池充放电效率、能量效率、能量密度、功率密度、循环性、服役寿命、安全性、自放电等特性具有重要的影响。对界面问题的研究是锂离子电池基础研究的核心。本文小结了锂离子电池电极表面固体电解质中间相(... 电池中固液界面的性质对锂离子电池充放电效率、能量效率、能量密度、功率密度、循环性、服役寿命、安全性、自放电等特性具有重要的影响。对界面问题的研究是锂离子电池基础研究的核心。本文小结了锂离子电池电极表面固体电解质中间相(SEI)形成机理及对其组成结构的认识,介绍了近年来对锂离子输运机制、SEI膜改性研究以及透射电镜(TEM)及原子力显微镜(AFM)中力曲线等实验技术来分析SEI膜的形貌、厚度、覆盖度及力学性能等实验方法。 展开更多
关键词 界面 固体电解质中间相膜 表征 锂离子电池
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电化学阻抗谱在锂离子电池负极研究中的应用 被引量：2
5
作者 尹立辉 满田田 《天津农学院学报》 CAS 2008年第1期16-18,共3页
介绍了电化学阻抗谱在锂离子电池研究中的主要应用。电化学阻抗谱在锂离子电池中主要用于测定负极材料表面的固体电解质中间相的阻抗。在实效电池研究中,电化学阻抗谱还可以用于分析低温下锂离子电池电化学性能变差和电池容量衰减的原因。
关键词 电化学阻抗谱 锂离子电池 固体电解质中间相 容量衰减
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一些电化学交流阻抗复数平面图旋转的物理意义
6
作者 吴秉亮 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期79-82,共4页
本文讨论了电化学交流阻抗图中图形旋转的物理意义.电化学体系等效电路中的电容基本上属复数电容,由此推导出在这个假设下的阻抗极坐标公式,及其参数的数学表达式.实际上此表达式与很多电化学体系的实际阻抗谱相符,如:实际测量的理想极... 本文讨论了电化学交流阻抗图中图形旋转的物理意义.电化学体系等效电路中的电容基本上属复数电容,由此推导出在这个假设下的阻抗极坐标公式,及其参数的数学表达式.实际上此表达式与很多电化学体系的实际阻抗谱相符,如:实际测量的理想极化电极的阻抗图并不是平行于虚轴的一条直线,而是其与实轴的交点顺时钟旋转了α角的直线,这时,即双层电容的耗散角;与RC并联电路有关的半圆阻抗图几乎都有同一方向的α角旋转,其值等于相关电容的耗散角.若明确了旋转的物理意义,由电化学阻抗谱拟合得到的参数均可表征体系的性质,这对于寻求某些特殊性能的电池体系将是有用的. 展开更多
关键词 交流阻抗 复数平面图旋转 复数电容 常相角元件 固体电解质中间相
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