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案例4:电解液负极成膜剂对硅基负极材料性能的影响
2022-11-16  
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背景知识

锂离子电池电解液是锂离子电池的三大关键材料之一,起到在正负极之间传导锂离子的作用。由于电解液直接和电池正负极接触,因此必须能耐受正极侧高电位带来的氧化和负极侧低电位带来的还原效应,具有足够宽的电化学窗口和对电极材料的兼容性。首次充放电过程中,电极材料会与电解液发生一系列电化学反应,生成了覆盖在电极材料表面的钝化膜。优良的钝化膜薄、均匀、致密,具有良好的电子绝缘性,只允许锂离子自由通过,溶剂分子无法通过,可以阻止电解液与电极材料进一步反应,进而改善电极材料的电化学性能。为在电极表面获得优良的钝化膜,往往需要在电解液中添加能促进成膜的成膜添加剂。根据作用区域的不同,可分为正极型成膜添加剂的不同,可分为正极成膜剂和负极成膜剂。一般都要优先于溶剂分子分解成膜。

硅基材料是锂离子电池一类新兴的负极材料,虽然有比容量大的优势,但也存在体积膨胀大的缺点,造成材料/电解液界面不稳定,需要在电解液中加入合适的负极成膜剂,稳定负极颗粒/电解液界面,减少锂在循环过程中的损耗,提升电池循环稳定性和库伦效率

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