鋰電安全機理

安全機理目錄2雜質對天然石墨電化學嵌.脫鋰性能的影響1ThestudyofcapacityfadingprocessesofLi-ionbatteries-majorfactorsthatplayarole.

研究對象電液添加劑高溫（45-80度）容量衰減研究電池存放時間本文：尋找SEI膜與以上因素的關系；電池存放內阻增加的機理；容量衰減原因附：原文1MLiF6EC:EMC=1:2MCMB+MCF（38：56）

LixCO2實驗設計：XRD，EDS

XPS,FTIR,EDAX(SEI)CV（BTU-1470

SolartronInc）研究方法電池設計容量衰減研究三電極VC，AD25高溫出現(xiàn)兩個不可逆峰，溫度越高，峰出現(xiàn)的電位越高結果與討論---溫度：容量衰減研究1低于45度時，溫度對成膜沒有很大影響：烷基酯鋰,Li2CO3,LiF,Li2O,LiOH，LixPFy；2低于45度，兩個循環(huán)內可達成膜平衡，60-80度時則需數(shù)個結果與討論---溫度：容量衰減研究1溫度越高，成膜越差，體現(xiàn)在高不可逆容量和成膜平衡需要的循環(huán)次數(shù)低溫成膜在高溫下會重組，低溫成的膜在高溫下電子可通過，加劇不可逆反應HF等雜質在成膜中期很重要的作用，電極活性物質與電液的比值越高，高溫下成膜越好在電液非常少的條件下，80度仍能成比較穩(wěn)定的膜4VC、AD25有積極作用，特別是在高溫條件下結果與討論---荷電狀態(tài)對存儲的影響：容量衰減研究任何溫度下，低電位成膜在2-3V高電位重組負極片充電狀態(tài)影響SEI穩(wěn)定，不亞于溫度結果與討論---存儲時間的影響：容量衰減研究長期存儲條件下，LiPF6的副反應成為影響成膜的主導因素對鋰離子高阻抗有無添加劑成膜的負極都比原始態(tài)有低的chare-transfer阻抗（見中低頻半圓）結果與討論---存儲時間的影響：容量衰減研究XRD正常負極在EC/EMC/LIFP6循環(huán)20次后，LiF占整個表面產物4%，平均粒徑10—20nm存放幾個周后，LiF含量可增加3倍，粒徑達到100nm以上通過表面元素分析（EDAX），經過循環(huán)或長期存放的負極，表面F含量達到C的五倍VC和AD25抑制氟化物的生成，不含添加劑的電體系負極，氟化物含量是含VC或AD25的2-5倍結果與討論---存儲時間的影響：容量衰減研究在高溫長期存儲中，正極表現(xiàn)出跟負極阻抗相類似的增加趨勢VC和AD25可抑制該趨勢，特別是AD25鈷酸鋰正極表面阻抗（高頻區(qū)半圓）與存儲時間成一定函數(shù)關系無添加劑阻抗最大，加AD25最小結果與討論---存儲時間的影響：容量衰減研究LixMOy（M：Mn,Ni,Co,V）正極表面膜組成：ROCO2Li（鋰金屬氧化物與烷基碳酸酯分子反應產物）LiF（LixMOy與HF反應產物）

聚碳酸酯（溶劑聚合）2含AD25（Li-organo-borate）電液成膜比含VC或不加添加劑電液，對鋰離子阻抗最小，反應動力高。60度存貯后容量損失3%，VC或不加添及則14%-15%3對鈷鋰，循環(huán)和60度存儲，不改變顆粒3D結構，容量損失由表面反應造成結果與討論---存儲時間的影響：容量衰減研究循環(huán)或長期存儲，Co會溶解到電液中，并在負極析出。但是Co的溶解也不會改變鈷酸鋰的空間結構AD25可抑制Co在負極的析出結論：容量衰減研究1長期存儲，SEI膜會重組，負極荷電狀態(tài)是影響膜穩(wěn)定的一個重要因素長期存儲電池內阻不斷增加的原因是負極副反應中LiF和含F(xiàn)產物的增加高溫存儲或循環(huán)中，正極鈷酸鋰空間結構不變。正極表面成膜，內阻增加。表面反應導致鈷鋰顆粒與集流體隔離，導致容量降低Co可溶解在電液中并在負極析出，AD25可抑制這個反應本文研究電池充放電過程中電池體積與壓力的變化，以及隔膜和電解液在不同溫度下的阻抗和蒸汽壓，討論這些因素對電池安全性的影響。1正負極均按，活性物質:導電劑:PVDF=86：6：82蒸汽壓測量用長野計器傳感器3電池體積和壓力變化的原味測定設計了專門裝置（如下圖）4電池材料表征主要有X射線衍射儀和透射電子顯微鏡試驗樣品研究目的：2鋰離子電池的安全性及其原位測定附：原文2鋰離子電池的安全性及其原位測定電池位移變化測試裝置電池壓力變化測試裝置附圖：2鋰離子電池的安全性及其原位測定結果與討論---電池蒸汽壓與溫度的關系：當溫度達到100度時，蒸汽壓達到26KPa，比30度增加了25倍。電解液的蒸汽壓主要由低沸點的DEC決定2鋰離子電池的安全性及其原位測定結果與討論---隔膜阻抗與溫度的關系：電池的溫度在隔膜閉孔繼續(xù)后上升；PE閉孔溫度在135度左右，而PP在160度下仍可起到支撐作用2鋰離子電池的安全性及其原位測定結果與討論---電極材料體積變