不同浓度的 LiTFSI 水溶液的电化学性能测试倍率性能

2021-06-29 20:56:00
何妍
原创
1032
摘要:LiTFSI浓度为 15 molˑkg -1 时最有利于 Li + 在电极材料中进行脱嵌,倍率性能最好。
由图可知0.1 C时,LiMn 2 O 4 在15 molˑkg -1 LiTFSI中时的放电比容量最高,为119.5 mAh⋅g -1 ,而 LiTFSI 浓度在 1、5、10 和 22 molˑkg -1 时,LiMn 2 O 4 的放电比容量分别是 93.2、96.3、98.8 和 98.5 mAh⋅g -1 ,且库伦效率都大于 100%,说明当低倍率时,充电比容量大于放电比容量。当倍率增加到 10 C 时,LiMn 2 O 4 在 1、5、10、15 和 22 molˑkg -1 LiTFSI 电解液中放电比容量分别下降到 10.5、16.6、30.3、35.5 和 32.3 mAh⋅g -1 。由倍率结果可知, LiTFSI浓度 15 molˑkg -1 时 LiMn 2 O 4 有优异电化学性能,当电解液浓度为 1 molˑkg -1 时其电化学性能最差。LiMn 2 O 4 在 1、5、10、15 和 22 molˑkg -1 LiTFSI 溶液中的倍率性能如图 3.5(f)所示,由图中可以看出 LiTFSI 浓度为 15 molˑkg -1 时,LiMn 2 O 4 具有最佳的倍率性能。低倍率时在 15 molˑkg -1 浓度的 LiTFSI-H 2 O 电解液中材料的容量优势更加明显,但是随着

倍率增加到 4 C 时,比容量优势并不大。这是由于材料电化学性能受到 Li + 在材料体相和电解液两处的扩散影响。在低倍率下,Li + 在溶液中的迁移速度起到主导地位,因此高浓度电解液中材料的比容量最高,但是倍率增加到 4 C 以上,Li + 在体相中的扩散起到主导作用,因此相同倍率下,高浓度电解液下材料的比容量差距不大。综上可知, LiTFSI浓度为 15 molˑkg -1 时最有利于 Li + 在电极材料中进行脱嵌,倍率性能最好。

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