高电压=循环性能差?这次我们说不!
铅酸蓄电池_生产_厂家
时间:2019-06-13 20:00:17 阅读:4297
近年来为了满足锂离子
电池日益增长的高能量密度的需求,正极材料也在向着两个方向发展:1)高镍化,更高的Ni含量能够带来更高的容量;2)高电压,电压的提高一方面能够提升材料的容量,另一方面也能够提升材料的电压平台。但是随着充电电压的提高也会导致正极材料/电解液界面的稳定性降低,引起副反应的增加,严重影响锂离子电池的循环性能,为了解决三元材料高电压下稳定性差的问题,表面包覆、单晶和电解液添加剂是最为常用的几种方法。
近日,韩国汉阳大学的EunJi Park(第一作者)和Kuk Young Cho(通讯作者)通过在电解液中同时添加VC和硫基化合物[4,4-bi(1,3,2-dioxathiolane)]2,2,2,2-tetraoxide (BDTT)显著改善了NMC532/石墨电池在高电压(4.5V)条件下的循环性能,减少了阻抗和极化增加。
几种电解液添加剂的分子轨道能量如下表所示,其中LUMO为最低未占用轨道能量,能量越低越容易被还原,HOMO为最高占用轨道能量,能量越高越容易被氧化,从表中能够看到VC和EC的LUMO都比较低,因此更容易在负极表面发生还原,而BDTT的LUMO能量较高,因此基本不会在负极表面发生还原,但是BDTT的HOMO能量是最高的,因此更容易在正极发生氧化。
从上面的数据能够看到VC更适合作为负极添加剂,而BDTT更适合作为正极添加剂,为了验证两种添加剂对于NMC532/石墨电池的作用,作者设计了无添加剂、2%VC、1