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液體電解質(zhì)鋰電池正極的熱行為和微觀結(jié)構(gòu)

發(fā)布時(shí)間：2019.08.29

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從技術(shù)上講，提高磷酸鐵鋰電池能量密度的主要途徑是提高電池的整體組效率。組效率越高，電池中的安全部件越少。

具有優(yōu)異循環(huán)特性和高能量密度的鋰離子電池目前被用作便攜式設(shè)備的電源。近年來(lái)，具有較高能量密度的大型鋰離子電池已成為電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車和家用蓄電池中非常有前途的候選電池。然而，由于在液體電解質(zhì)中使用高度可燃的有機(jī)溶劑，因此存在嚴(yán)重的安全問題，如熱失控的可能性1-4。為了實(shí)現(xiàn)能量密度高、循環(huán)性能好的大型鋰電池，闡明其放熱反應(yīng)機(jī)理顯得尤為重要。碳酸鹽（EMC），其中六磷酸鋰鹽（LiPF6）溶解。對(duì)于陰極材料，層狀氧化物L(fēng)iMO2（M：Co，Ni，Mn，Al）、尖晶石氧化物L(fēng)iMn2O4和磷酸鐵鋰LiFePO4通常使用5-11。目前認(rèn)為，這些陰極材料和LiPF6電解質(zhì)的熱穩(wěn)定性直接參與了放熱反應(yīng)。荷電正極材料在化學(xué)上是不穩(wěn)定的。例如，脫硫的LiMO2轉(zhuǎn)變?yōu)榧饩疞i1_xM2O4相，分解為M3O4或MO型巖鹽結(jié)晶相，伴隨反應(yīng)溫度12-15的增加。眾所周知，這種結(jié)構(gòu)變化在加熱過(guò)程中伴隨著氧氣的釋放。任何釋放的O2與有機(jī)溶劑反應(yīng)，導(dǎo)致大的放熱反應(yīng)16-19。相比之下，即使沒有陽(yáng)極和陰極材料，LiPF6在加熱時(shí)也會(huì)分解，并表現(xiàn)出放熱反應(yīng)。此外，LiPF6的分解反應(yīng)導(dǎo)致PF5氣體的產(chǎn)生，該氣體可以在室溫20，21下與EC和DMC溶劑反應(yīng)。然而，盡管有這些因素的可能性，在液體電解質(zhì)基鋰電池中放熱反應(yīng)的確切來(lái)源仍不清楚。（TEM）和差示掃描量熱法（DSC）方法。材料的函件和要求應(yīng)寄給H.T.。

以www...com/sciiencfic./2SCiEnTifiC報(bào)告|(2018)8:15613|DOI:10.1038/s41598-018-34017-2LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2(NMC)為陰極材料，以1M(M:mol L_1)LiPF6-EC/EMC(混合體積比=3:7)為基本電解質(zhì)溶液。通過(guò)DSC測(cè)試研究了NMC復(fù)合材料的熱行為，在室溫下進(jìn)行了原位TEM觀察。根據(jù)熱處理引起的結(jié)構(gòu)變化，討論了帶電NMC復(fù)合材料中放熱反應(yīng)的來(lái)源。

標(biāo)簽：回轉(zhuǎn)窯

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