国产精品一区二区视频-亚洲狠狠爱-久久久久女人精品毛片九一-99资源站-午夜神马福利-极品尤物一区二区三区-羞羞的视频网站-欧美三区四区-污污网站免费-乱色精品无码一区二区国产盗-国产黄色在线看-国产成人亚洲精品-国产欧美一区二区三区四区-一品毛片-凹凸精品熟女在线观看

循環溫度對錳酸鋰/鈦酸鋰離子電池界面的影響有什么

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2020年11月02日  

近日,法國國家科研中心(CNRS)的NicolasGauthier(第一作者)和CecileCourreges(通訊作者)、HerveMartinez(通訊作者)等人對LiMn2O4/Li4Ti5O12體系鋰離子電池在25、40、60℃下經過100次循環后的界面特性進行了研究,測試結果表明隨著循環溫度的升高,電極界面的界面膜的厚度也在新增,同時高溫循環的LTO表面也檢測到了少量的金屬態Mn元素。


實驗中采用的電極配方為93%的活性物質(LMO、LTO)、4%的炭黑和3%的5130膠,充分分散后涂布在鋁箔上,其中正極涂布量為17mg/cm2,負極涂布量為9mg/cm2,LTO負極的理論容量小于LMO正極,因此該電池為負極限制,能夠更好的反應LTO的特性。經過碾壓LTO電極的孔隙率為45%,LMO電極的孔隙率為40%。采用扣式電池組裝為全電池,分別在25、40、60℃下進行循環。


下圖a、b和c分別為LMO/LTO電池在不同溫度下的第1次、99次和100次循環的充放電曲線,從下圖a可以看到在放電過程中25℃下充電容量為173mAh/g,40℃充電容量為172mAh/g,與其理論值175mAh/g比較接近,而在60℃下LTO充電容量的容量為178mAh/g,略高于理論值。在首次充放電中的不可逆容量分別為4mAh/g(25℃)、8mAh/g(40℃)和19mAh/g(60℃),表明正極材料供應的部分Li+由于界面副反應的原因在LTO負極表面消耗了。


在經過C/2循環99次后,所有的溫度下循環的電池都出現了容量衰降的現象,60℃下循環的電池尤為嚴重,同時我們注意到在C/2倍率下,電池的充放電容量完全相同,也就是庫倫效率為100%。為了減少極化對電極的影響,作者在第100次循環時,將電池的充放電電流降低為C/10,從下圖可以看到在40℃循環的電池放電容量比充電容量多8mAh/g,60℃循環的電池放電容量比充電容量多19mAh/g,而在25℃下循環的電池充放電容量則么有明顯的差別,這表明在高溫下循環的電池極化比較大,因此在C/2倍率進行放電時由于極化的原因電池的部分容量未放出。從下圖d的不同溫度下的循環曲線可以看到,在60℃下LTO材料的比容量出現了快速衰降的趨勢,而25℃下循環的LTO在經過5次循環后,比容量就沒有明顯的衰降,40℃下循環的電池經過30次循環后,電池容量也未見明顯的衰降。


作者通過交流阻抗工具分析了在不同溫度下循環100次后的電極界面特性,結果表明隨著循環溫度的提升,電池的界面膜阻抗也出現了明顯的新增。這可能是由于高溫下循環時副反應導致的界面膜持續生長有關。因此,作者采用XPS工具對LTO表面特性進行了分析。


在經過循環后表征LTO嵌鋰狀態的Ti3+的信號始終存在,并且隨著循環溫度的提升Ti3+所占的比例也在不斷新增,在60℃下Ti3+占總Ti元素含量的25%,40℃占20%,25℃占7%,這重要是由于隨著界面膜厚度的新增,因此電子擴散和離子擴散的速度都受到較大的影響。關于LMO電極,在經過100次循環后,所有溫度下循環的Mn2p特點峰幾乎都沒有變化,表明LMO電極具有良好的可逆性。同時我們注意到在經過100次循環后所有LMO電極中Mn元素的含量都出現了相似程度的下降(4.6%降低到3.0%左右),表明LMO電極表面也被一層表面膜所覆蓋。


為了分析電極界面膜的成分,作者又對循環前后的LTO電極表面的O1s和F1s進行了分析。在新的LTO電極的O1s圖譜中,在530.1eV附近的特點峰對應的LTO中的O2-,其他兩個能量稍高的特點峰對應的為LTO顆粒表面吸附的一些化合物中的O(例如O-H、O=C和C-O-C等),在經過100次循環后,O1s圖中在531.5eV、532.5eV處出現了兩個新的特點峰,這重要是電解液在LTO表面分解產物(例如ROCO2Li),同時在533.5eV附近出現的特點峰對應的為P-F化合物(例如PO3-4,PO(RO)3或LixPOyFz),這重要來自于LiPF6的分解。同時我們還能夠發現O含量隨著溫度升高而顯著下降,例如在25℃下循環100次后O元素含量為9.2%,但是在60℃循環100次后僅剩余約2.7%,這表明隨著循環溫度的提升,LTO表面覆蓋層的厚度也在持續新增。


從F1s圖譜中可以看到,新的LTO電極中F元素重要來自于其中的PVDF粘結劑,其中687.9eV和689.5eV兩個特點峰,對應的為PVDF粘結劑分子中的CF2和CF3/CF2-CF2。經過循環后PVDF中的F元素含量下降,這重要是受到循環后LTO電極表面電解液分解產物增厚的影響。同時我們還發現,在經過循環后除了PVDF中的F元素外,還出現了兩個新的特點峰,分別對應為LiF(685eV)和LixPOyFz(686.5eV),而且這些新的含F元素的分解產物隨著循環溫度的升高而新增,例如在25℃下這些含F產物占比為2.0%,40℃占比為4.1%,而在60℃時占比則達到了8.7%,同時我們還能夠注意到循環溫度的高低關于LTO電極表面的LiF的含量沒有顯著的影響。


為了分析是否有Mn元素從正極溶解,并遷移到LTO電極的表面,作者對在40℃和60℃循環后的LTO電極表面通過XPS工具進行了分析。從下圖可以看到,在40℃循環的LTO電極表面的Mn2p在641.3eV和642eV附近出現了兩個特點峰,對應為Mn2+,研究表明這可能是MnF2或MnO等產物,這會導致電池阻抗新增。


在60℃循環的LTO電極表面的Mn元素出現了顯著的增多,同時在638eV附近出現了一個新的特點峰,對應的為0價態的Mn,也就是金屬態的Mn,這可能是因為高溫加劇了LiPF6的分解,從而出現了更多的HF,從而加劇了Mn元素的溶解,從而在負極表面出現了金屬態的Mn。而負極表面的Mn元素會導致SEI膜的破壞,因此會加劇電解液在負極表面的分解,從而加速電解液在LTO表面的分解,引起電池容量的持續衰降。


相關產品

主站蜘蛛池模板: melody在线高清免费观看 | 一区二区三区激情视频 | 天天干夜夜干 | 欧美另类国产 | 国产av一区二区三区 | 亚洲天堂毛片 | 国产成人自拍视频在线观看 | 欧美日韩国产网站 | 免费网站观看www在线观看 | 粉嫩小箩莉奶水四溅在线观看 | 高潮流白浆在线观看 | 亚洲网站在线播放 | 久久国产香蕉视频 | 国产在线操 | 久色资源| 亚洲精品高清在线观看 | 亚洲精品国产精品乱码 | 亚洲一区电影在线观看 | 亚洲一区二区三区免费视频 | 中文字幕一区二区三区四区五区 | 国内精品久久99人妻无码 | 久久久久亚洲AV成人无在 | 欧美色图一区 | 国产黄色大片免费看 | 日韩爽片 | 丁香五色月 | 日韩精品在线不卡 | 姐姐你真棒插曲快来救救我电影 | 午夜在线免费视频 | 美女久久久久久久 | 蜜桃精品成人影片 | 干干干操操操 | 国产一卡二卡在线 | 黄色小说在线观看视频 | 国产91对白在线播放 | 国产主播精品在线 | 97人人爽人人爽人人爽 | 国产精品欧美激情 | 熟妇人妻中文字幕 | 爱爱视频免费看 | 日爽夜爽 | 日韩中文字幕 | 国产精品黄色在线观看 | 超碰在线中文字幕 | 久操视频免费在线观看 | 久久久综合视频 | 国产毛片一区二区三区va在线 | 中文字幕亚洲在线观看 | 免费亚洲网站 | 成人黄色免费在线观看 | 国产伦精品一区二区三区照片 | 中文字幕乱视频 | aaa在线| 久久午夜影视 | 枫花恋在线观看 | 亚洲国产精品无码久久久久高潮 | 天天透天天干 | a级片一级片 | 加勒比视频在线观看 | 久久天天干| 久久国产精品波多野结衣 | 亚洲一区 欧美 | 成人h在线 | 日本免费观看视频 | 猛1被调教成公厕尿便失禁网站 | 少妇大叫太粗太大爽一区二区 | 国产情侣酒店自拍 | 桃谷绘里香在线播放 | 99成人精品视频 | 亚洲狠狠婷婷综合久久久久图片 | 黄色网址你懂的 | 色偷偷欧美 | 国产精品久久久久免费 | xxx一区 | 亚洲一级黄色片 | 国产黄色影院 | 91国内| 成人在线观看网址 | 日本极品丰满ⅹxxxhd | 天天干视频| 深夜福利院 | 又欲又污又肉又黄短文 | 15p亚洲| 岛国中文字幕 | 91色漫| 香港三日本8a三级少妇三级99 | 久久五| 久久不卡av | 久久久中文 | 国产黄色免费观看 | 97精品久久人人爽人人爽 | 中文字幕亚洲不卡 | 免费av在线网站 | 国偷自拍第113页 | 少妇色欲网 | 美女一区二区三区四区 | 国产精品一区二区在线看 | 在线免费观看高清视频 | 久久99久久98精品免观看软件 |