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电池级无水醋酸锂材料

电池级无水醋酸锂材料 

 

锂硫(Li-S)电池的溶液介导行为为评估和改善实际贫电解液条件下的性能提供了机会。12月22日,美国德克萨斯大学奥斯汀分校Arumugam Manthiram在ACS Energy Lett.上发表研究论文,引入三氟乙酸甲酯(CH3TFA)作为Li–S电解液的添加剂来评估两种不同策略的联合效应:高施主数溶剂/盐和有机硫介导放电。CH3TFA与多硫化物原位反应生成三氟乙酸锂(LiTFA)和二甲基多硫化物。研究发现甲基和三氟乙酸阴离子在循环过程中都增强了Li-S电池的放电行为,尽管它们有明显的有益效果。TFA阴离子会影响溶液的配位行为,从而改善循环过程中的极化和放电动力学。同时,二甲基多硫化物的衍生化提高了中间物种的溶解度,从而在贫电解液条件下提高了整体利用率。因此,CH3TFA锂硫电池的一类新添加剂,使中间物种的原位协同分子工程得以改进。

 

Lim等用共沉淀的方法合成了过渡金属组分具有梯度过渡的层状材料,且控制工艺使得这种梯度表现出两段不同的斜率。经过EPMA检测颗粒截面,确定其组分为Li[Ni0.72Co0.11Mn0.17]O2,表面处组分为Li[Ni0.60Co0.12Mn0.28]O2,全电池1500周容量保持率为88%,充电至4.3 V截止时的可逆容量为200 mA·h/g。Liu等用PVP为螯合剂在Li1.17Ni0.17Co0.17Mn0.5O2(0.4Li2MnO3·LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)表面络合形成Mg3(PO4)2,烘干后与乙酸锂混合均匀,并作烧结处理,形成表面双层混合包覆的材料(外层包覆层为LiMgPO4,次外层为盐岩层),认为Mg2+在热处理时扩散到Li+层起到了支柱作用,过渡金属离子的迁移,并且由于前期的酸处理提高了首周库仑效率。Yu等用固相法合成了Ti掺杂的富锂锰基层状材料[Li0.26Mn0.6–xTixNi0.07Co0.07]O2

导电剂与粘结剂的种类与数量也影响着电池的热稳定性,粘结剂与锂在高温下反应产生大量的热,不同粘结剂发热量不同 , PVDF 的发热量几乎是无氟粘结剂的2倍 ,用无氟粘结剂代替PVDF可以提高电池的热稳定性。Jigang Zhou等人还通过将复杂复合电极热失控前后的相分布进行单个电极颗粒层面的成像,并将多种相分离现象在热失控前后的相关性进行了纳米级别的可视化,发现热失控可能与导电剂以及粘结剂的分布呈现密切的相关性。他们创新性地将具有元素及轨道选择性、化学与电子结构敏感性的透射X光扫描显微技术(PEEM)用于研究热失控下钴酸锂层状电极颗粒在多孔电极中相分离中的行为。热失控前后相分离在单个电极颗粒层面呈现出超乎预测的不均匀化。这种不均匀化与颗粒尺寸、晶面结构相关性不明显,但与导电剂以及粘结剂的分布呈现密切的相关性。催化剂和助剂可以增加大分子链在溶液中的停留时间,有效提高分子量,PPS的产率和选择性得到提高,但如果催化剂和助剂用量过大反而会使聚合物析出。目前工业生产中一般选用氯化锂(LiCl)、氯化镁(MgCl2)、氯化铝(AlCl3)、苯甲酸锂、硬脂酸锂、乙酸锂、己内酰胺等作为催化剂,常用的助剂一般采用无机酸或有机酸的碱金属盐,包括碳酸钠(Na2CO3)、氢氧化钠(NaOH)、苯甲酸盐和磷酸盐等。由于催化剂和助剂的用量比较大,且价格比较昂贵,有些毒性还较大,为了有效降低PPS合成成本,减轻环境污染和资源浪费,催化剂和助剂的选用应考虑工艺回收设计,即催化剂、助剂和溶剂使用过后,只需经过简单处理,就可以将其回收用于下一批PPS合成反应。

为了提高锂负极的循环稳定性能需要对金属锂进行改性保护,改善锂沉积行为,抑制锂枝晶的产生。主要使用冰醋酸挥发气体与锂负极原位反应,在金属锂表面原位形成一层醋酸锂得到CH3COOLi-Li负极。表面形成的醋酸锂钝化膜可以抑制锂与电解液的反应,抑制循环过程中锂枝晶的生长。组装对称锂电池、锂铜电池和钴酸锂全电池并对其进行电化学表征,均表明CH3COOLi-Li负极相比于纯Li负极电池的循环稳定性能得到明显改善。CH3COOLi-Li负极的锂铜电池循环100圈后Coulomb效率仍稳定在97%以上,组装的CHgCOOLi-Li/LiCoO2全电池循环1000圈容量保持率高达73.5%。无水醋酸锂的实验结果。

醋酸锂对毕赤酵母进行前期处理并不能有效提高外源基因在其中的转化效率。

当前,利用真空冷冻干燥技术制备纳米粉体时,根据造粒过程以及被冷冻对象形态的不同,主要分为喷雾法和沉淀法两种具体方式。E.Bemejo利用喷雾冷冻干燥法制备了粒度为30nm-50nm的超细铁粉Fe2O3。经氩气钝化后,铁粉在空气中能稳定存在,具有优异的磁性能;YunChanKang用喷雾冷冻干燥法制备了Y2O3;李阳兴等以乙酸锂和乙酸钴的混合溶液为前驱体,通过喷雾干燥法制备出LiCoO2超细粉;Tachiwaki等人使用通过碳酸盐共沉淀获得的悬浮液,对其进行真空冷冻干燥得到纳米粉体,从表征结果分析,冻干粉末是细小的、多孔的和均匀的;刘军以无机盐硫酸铝为原料,选取次醋酸铝为前驱体,采用真空冷冻干燥法制备出纳米氧化铝。此外,刘雪姣用真空冷冻干燥法制备纳米碳酸钙粉体。

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