锂离子电池电解质盐的研究进展

锂离子电池电解质盐的研究进展

2021-03-24 23:34:00

何妍

原创

1585

摘要：综述了各种锂离子电池电解液用电解质盐的研究进展。指出了各种电解质盐在实际应用中的优缺点以及其特定的应用领域。

双三氟甲烷磺酰亚胺锂 LiTFSI: LiN(CF3SO2)2 结构中具有对称的强吸电子的CF3SO2－基团加剧了负电荷的离域，因此降低了离子的缔合配对，使得该盐具有较高的溶解度。相同条件下其电导率与 LiPF6 相近,具有优良的电化学性能。与此同时，该盐具有良好的热稳定性，不易水解。TGA 分析表明，该新型锂盐在 360 ℃以下不会分解。因此，用 LiTFSI 配制的电解液不会产生对影响电池循环性能的 HF。尤其与锰系正极体系具有极好的兼容性，可以缓解由于 LiPF6 的腐蚀造成的电池循环性能下降的问题。但是，由于 Fe2+,Cu2+，Al3+等离子的[N(CF3SO2)2]－盐具有较高的溶解度，使得集流体在循环过程中存在较为严重的腐蚀。为缓解其对集流体的腐蚀，可以加入其他全氟无机锂盐，如 LiPF6，LiBF4 可以使铝箔生成较为稳定的 SEI 膜；加入含腈基团的添加剂也可以有效抑制铝箔的溶解；此外，加入小分子的醚类可以降低 Fe2+,Cu2+，Al3+等的溶解度，也可以抑制集流体的腐蚀。该产品由 3M 公司商业化至今已有十多年，在一次电解液、二次电解液及全固态电解质，凝胶电解质中具有广泛的用途。国内的工业化也进展顺利，目前上海恩氟佳科技有限公司已经批量生产电池级产品。

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