改善锂电池性能的低电位溶剂电聚合方法

改善锂电池性能的低电位溶剂电聚合方法

了解固态电解质的形成机制是锂电池未来发展前景的关键因素。通过循环伏安法、阻抗谱和计时电流法来研究动力学在控制由碳酸亚丙酯还原产生的固态电解质界面膜（SEI）的作用。研究结果表明，SEI的作用与自由基链碳酸亚丙酯通过电聚合作用转化为聚合物单元的操作是一致的，其聚合物的形成在较低的起始速率下开始增加。试验验证结果表明，以缓慢起始速率通过欠电子元件下的单电子碳酸亚丙酯还原可以一直产生具有紧凑的、电绝缘的Li+导体的碳酸亚丙酯不可渗透的SEI。

试验在具有3种不同组成的电解质溶液I、Ⅱ和Ⅲ的电化学电池中进行。电解质溶液I为1.00M LiCIO4，电解质溶液Ⅱ为0.10M LiF+0.90M LiCIO4，电解质溶液Ⅲ为0.01M LiF+0.99M LiCIO4。在Cu|电解质|Li纽扣电池中进行SEI层的研究，而在Li|电解质|Li纽扣电池中研究Li0膜的沉积。其中，Li0膜（厚约0.38mm）是将圆盘电极（面积为1.6cm2）通过刮擦进行抛光，用碳酸二甲酯冲洗并进行冲压制成的。将该电极安装在透明的聚甲基丙烯酸甲酯分离器上，使其间隔L约为3.175mm。所有试验均在用氩气吹扫的手套箱中进行。使用Bio-Logic VSP恒电位仪进行计时电流法（CA）、电化学阻抗谱（EIS）和循环伏安法（CV）的测量。使用ARBIN BT2000电池测试仪进行电化学试验。EIS试验的频率范围为 100mHz～1MHz，调制信号幅度为5mV。使用Zview软件分析电极阻抗数据。试验中的所有电位都是在工作条件下相对于Li+/Li0的。在90℃和真空条件下将高氯酸锂和氟化锂进行24h干燥，然后溶解在碳酸丙二酯中。

刊名：Chemical Physics Letters（英）

刊期：2016年第661期

作者：Kasmaee L M et al

编译：陈少帅