​Электролитный растворитель U Tokyo TFEP позволяет использовать более безопасные высоковольтные литий-ионные батареи с высокой плотностью энергии

-
18:35
119
​Электролитный растворитель U Tokyo TFEP позволяет использовать более безопасные высоковольтные литий-ионные батареи с высокой плотностью энергии

Исследователи из Высшей школы инженерии и Высшей школы науки Токийского университета разработали и синтезировали фторированный циклический фосфатный растворитель, 2-(2,2,2-трифторэтокси)-1,3,2-диоксафосфолан 2-оксид (TFEP), для использования в литий-ионных батареях. Молекула растворителя имеет плавленую химическую структуру циклических карбонатов, которые могут образовывать стабильные твердые межфазные электролиты и органические фосфаты, которые могут улавливать водородные радикалы и предотвращать горение.

В статье в Nature Energy сообщается, что электролитная формула, состоящая из 0,95 M LiN(SO2F)2 в TFEP/2,2,2-трифторэтилметилкарбоната, показывает отличную негорючесть с нулевым временем самозатухания и обеспечивает высокостабильную работу графитовых анодов (~0,1 В по сравнению с литием) и высоковольтных катодов LiNi0,5Mn1,5O4 (~4,7 В по сравнению с литием), и, таким образом, превосходит традиционные электролиты. Они пришли к выводу, что работа открывает новые горизонты в развитии электролитов в направлении безопасных литий-ионных батарей с более высокой плотностью энергии.

Обычный электролит для литий-ионных батарей представляет собой комбинацию 1 M LiPF6 с циклическим растворителем на основе карбоната (например, карбонат этилена).

TFEP сочетает в себе циклическую карбонатно-подобную структуру (необходимую для формирования стабильного интерфейса твердый-электролит (SEI) посредством полимеризации, открывающей кольца) с обладанием атома фосфора (для улавливания радикалов водорода, необходимых для сгорания), чтобы получить невоспламеняющийся электролит, не содержащий ЕС (этиленкарбонат) и не содержащий LiPF6.

EC печально известен как легковоспламеняющийся и нестабильный выше 4,3 вольт; TFEP, с другой стороны, невоспламеняющийся и может выдерживать большие напряжения до 4,9 вольт. Это дополнительное напряжение в идентичной по размеру упаковке может означать, что батареи могут дольше прослужить, прежде чем им понадобится еще один заряд.

RSS
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...