LiTFSI锂盐

2021-06-23 23:04:00
何妍
原创
3224
摘要:电解液一般由锂盐和溶剂组成,因此在组成一种稳定的电解液时,LiTFSI锂盐起着至关重要的作用。

电解液一般由锂盐和溶剂组成,因此在组成一种稳定的电解液时,锂盐也起着至关重要的作用。锂空气电池的锂盐必须满足以下基本要求:(1)锂盐在溶剂中具有良好的溶解性,以及满足锂离子的快速传输;(2)阴离子与溶剂能稳定共存,(3)在所需反应的电位下稳定,特别是在有氧还原物质存在的情况下;(4)阴离子与电池组件稳定共存,例如隔膜、集流体和电池壳  。常用于锂空气电池的锂盐有 LiPF 6 、LiBF 4 、LiTFSA、LiClO 4 、LiNO 3 ,通过 X 射线光电子能谱(XPS)对一系列锂盐在锂空气电池中进行测试 。发现 LiPF 6 会与 Li 2 O 2反应;此外,当使用 LiBF 4 ,LiPF 6 和 LiTFSA 作为锂盐时,阴离子会发生分解  。相对而言,LiClO 4 是对 O 2 - 较为稳定的一种锂盐。然而,Shao 等人提出不同的观点,他们通过测试显示 LiClO 4 在富含 O 2 的环境中不稳定。Xu 和 Zhang 等人以 TEGDME 作为溶剂研究了七种锂盐的稳定性和性能,包括LiBF 4 ,LiBr,LiBOB,LiPF 6 , LiTFSI,LiTf 和 LiClO 4  。电池放电容量按 LiTFSI,LiTf,LiPF 6 ,LiClO 4 ,LiBF 4 的顺序降低。此外 LiBr,LiBOB 和 LiClO 4 在电池的循环中是稳定的;而 LiTFSI,LiTf 和 LiPF 6 在循环过程在中会分解。LiBF 4 和 LiBOB 是最不稳定的,在循环过程中会产生大量副产物。由以上分析可以推断,锂盐阴离子对电池的稳定性具有不可忽视的影响。LiNO 3 应用于锂空气电池电解液中,能够产生氧化还原电对,促进 Li 2 O 2 的分解。但是 NO 2 - /NO 2 氧化还原反应在 TMS 之外的电解液中效果不明显,这是因为 NO 2 - /NO 2氧化还原反应受到溶剂 DN 和介电常数的影响。高 DN 溶剂容易与 Li 片发生反应,会阻碍 NO 2 - (反应 1)的形成。TMS 具有高的介电常数和低的 DN 值,这有利于 NO 2 - /NO 2氧化还原穿梭反应。在电解液中加入 LiNO 3 会稳定在 Li 片上的 SEI 膜,能够有效的保护 Li 片  。

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