Исследования нескольких электрохимических свойств систем Li-ionионно-жидкостных/гелевых полимерных батарей, страница 3

Другой ILs, отличающийся от ароматических колец и гетеросексуала циклы, и основанный на алифатических солях аммония четверки с метоксоетилl группами на объединенном атоме азота с анионами как ((BF4 ) или [TFSI:CF3SO2)2N] дающие DME-BF4 and DEME-TFSI, были также экстенсивно изученны [21-25]. Таким ILs также сравнили другие преимущества к имидазолиуму, пиридиниуму, пиролидиниуму, сульфониуму, например, большое потенциальное окно (6.0 V), который делает их очень привлекательными для батарей и особенно конденсаторов [26-28]. На анод примыкает, проблема IL более важна должен к формированию слоя SEI на некоторых материалах, таких как углерод и анод сплавляет материалы с высокой производительностью. Многие исследователи изучают электрохимическое прибавление в графите аноды в EMI базировали IL, из-за его низкой вязкости и высокая проводимость. Однако, некоторое разложение катионы происходят и предотвращают процесс прибавления. Некоторые органические растворители могут подавить сокращение EMI; 5 % веса

VC был добавлен к EMI-TFSI группой Novak [29,

30] и они получили высоко обратимую способность анода с 350 mAh/g. Sato и др. продемонстрировал цикличность

Ион лития (графит/ LiCoO2) [31] в ДЕМЕ-FSI с 10 % веса

Добавка VC. Другая работа исследовала кремний высокой производительности аноды используя methyl-1-propylperidinium-TFSI известный как

Кремний PP13-TFSI [32], и, SiOx смешался с углеродистым использованием

Py13 базировал IL [33].

Недавно Aurbach и др. нашел то прибавление в анод графита происходит одновременно с IL-катионами и

Литий + катионы в потенциальных ∼500 милливольтах и даже ниже 300 милливольт, при использовании На месте анализа спектроскопии Raman [34].

Ishikawa и др. продемонстрировал, что возможно вставиться

Литий +-ion в аноде графита без любых добавок.

Использование соответствующего аниона как еще раз (fluorosulfonyl) имид

(FSI) [35], мы подтвердили этот результат [36]. Мы имеем найденный этим с теми же самыми IL-катионами, изменяясь от TFSI

к аниону FSI электрохимические свойства могут быть значительно улучшенный. Чтобы понять FSI-анион производят на прибавление графита, недавно некоторая работа была сделана на

Характеристика XPS и это показали что поверхностный слой на графите в обеих системах, EMI-TFSI и EMI-FSI, химически подобны. Этот эффект хорошо все еще не понят;

мы думаем, что к дальнейшей работе нужно обратиться этому пункт. От аспекта безопасности, в нашей предыдущей работе [37], мы найденный, что реактивность небольшого количества ионных жидкостей выше чем другие; ILs с катионами EMI хуже от пункта безопасности представление чем те с BMMI, Py13, PP14, и TMBA. В

заказ воздействовать на будущую батарею мы попытались объединиться безопасные материалы.

После нашей предыдущей работы главным образом над анодом, кратко резюмировавший ниже, мы занялись расследованиями здесь

Сторона катода LiFePO4, и, тогда полная батарея Иона лития с ионная жидкость. Таким образом мы данная работа здесь на безопасной батарее конфигурация, содержащая углеродистый анод и катод LiFePO4, и, Py13-FSI с LiFSI как соленая добавка плюс гель полимер, вместе составляющий электролит. Немного эффектов из дополнения полимера к системе клеточного содержания также исследованный.

Экспериментальная часть

Растворители, выбранные для этой работы, являются двумя ионными жидкостями; 1ethyl-3-methylimidazolium-bis (fluorsulfonyl) имид (EMIFSI),

N-methyl-N-propylpyrrolidinium-bis (fluorsulfonyl)

имид (Py13-FSI), основанный на анионе FSI (рис. 1), произведенный

Dai-Ichi Kogyo, Seiyaku Co., Ltd, Япония (DKS). Эти ионные жидкости (IL) содержат меньше чем 10 ppm (w/w)

влажность и меньше чем 2 ppm (w/w) галида и щелочи примеси металлического иона. Наш интерес в этих ILs связан с анион FSI когда объединено с высокой проводимостью и более низкие катионы вязкости такой EMI; также на использовании шире потенциальное окно IL (Py13). Два органических электролита были также оцененны; стандартный этиленовый карбонат электролита /

diethylcarbonate EC/DEC-1 М. LiPF6 (UB, Япония) был используемый как ссылка. Второй органический электролит был