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當(dāng)采用 LiTFSI/DMSO 作為電解液時(shí)的放電過程機(jī)理分析

2021-07-21 18:11:46 HeYan 225

Li 2 O 2 在 KB 正極的兩種生長(zhǎng)途徑, 即表面途徑和溶液途徑, 如圖 3-18 所示。 例如在采用 LiTFSI/TMS 作為電解液的電池, 在大電流密度條件下, 傾向于在正極表面形成薄膜狀的放電產(chǎn)物, 當(dāng) Li 2 O 2 達(dá)到一定厚度會(huì)阻礙電子的傳輸, 因此氧還原過程停止;而在小電流密度的條件下, 有一部分 LiO 2 不會(huì)通過在表面獲得電子進(jìn)行下一步反應(yīng),而是通過溶劑化離開正極表面在孔道內(nèi)部進(jìn)行歧化反應(yīng), 形成較大顆粒的放電產(chǎn)物。 在同樣的電流密度條件下, 在 TMS 中采用高 DN 的鋰鹽 LiNO 3 , 由于 NO 3 - 能促進(jìn) LiO 2 的溶劑化, 能促進(jìn)反應(yīng)從溶液機(jī)理進(jìn)行, 從而可以在正極中生成更多的放電產(chǎn)物。當(dāng)采用 LiTFSI/DMSO 作為電解液時(shí), 由于 DMSO 能夠較好的溶劑化放電中間體LiO 2 , 即使在大電流密度下, 也能夠保持從溶液途徑生成大顆粒環(huán)狀的放電產(chǎn)物, 這有利于電池在大電流條件下同樣也能獲得較高的放電容量。 當(dāng)采用 DMSO 作為溶劑時(shí),由于溶劑的 DN 較高, 在 LiO 2 的溶劑化過程中占主導(dǎo)地位, 所以無(wú)論采用低 DN 鋰鹽還是高 DN 鋰鹽, 都遵循溶液機(jī)理進(jìn)行放電過程, 生成的是大顆粒的放電產(chǎn)物。

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