阿科瑪新型電解質添加劑LiTDI 可提升電池壽命和充電速度

(圖片來源:Akoma官網)在電動汽車市場，隨著鋰離子電池需求的激增，研究人員正在加緊開發新的電解質。新型電解液不僅要保證電池的性能、壽命和安全性，還要滿足高能正極材料(如硅)和負極材料(NMC 811等)的要求。).高純度電解液可以減少電池的副作用，避免電池過早退化，意義重大。據外媒報道，阿科瑪公司推出的新型電解液添加劑LiTDI不僅可以延長電池壽命，加快充電速度，還可以解決電動汽車必備的高容量電池材料的材料純度和穩定性問題。LiTDI，鋰4，5-二氰基-2-(三氟甲基)異吡唑，由華沙理工大學(WUT)首先發現，華沙理工大學、法國國家科學研究中心(CRNS)和亞眠大學對其合成和純化進行了研究。當Gregory Schmidt博士在法國亞眠大學Michel Armand教授的團隊中時，他試圖將這種鋰鹽應用于鋰離子電池，并專注于合成和電解液配方。結果表明，用這種鋰鹽制成的添加劑能大大改善電解液的性能。研究人員將這種分子整合到Akoma強大的電池平臺和可再生能源解決方案中。LiTDI有很多優點，其分子結構經過了剪裁，可以大大提高電化學穩定性，促進離子解離。異吡唑環通過共振效應促進負電荷解離。其次，優化了兩個腈基的電負性/重量比，可以進一步促進正電荷的解離。最后，連接到異吡唑環上F3基團有利于保持電化學穩定性。循環伏安測試表明，該分子在4.6 ~ 4.7V V以下無反應性，另外，DSC研究表明，這些分子具有極高的熱穩定性，只有在溫度高于250℃時才會降解，是長期高壓高溫鋰離子電池的最佳選擇。除了其固有的穩定性，LiTDI也是電解液中重要的除濕劑。鋰離子和腈基與水分子相互作用，通過氫鍵捕獲水分子，從而有效抑制LiPF5的水解。LiPF5是LiPF6在負極上的分解產物，是一種強路易斯酸，是電解質溶劑降解的主要原因。此外，由于LiPF6的降解，腈基與HF分子相互作用，可以進一步減少陽極側的寄生反應。通過減少雜質對不同電解液組分的影響，只需添加1%的LiTDI即可提高電解液穩定性，延長電池壽命。此外，LiTDI有助于在鋁集流體上形成鈍化層，對電池的性能也有重要影響。研究人員正在努力尋找適合高壓應用的LiPF6替代品。然而，正極集流體上的腐蝕現象會增加內部電阻率并降低正極容量。對于含有基于替代鹽(LiFSI等)的新電解質的電池。)，LiTDI形成的穩定的鋁保護層有助于延長電池壽命，并支持使用高壓電極(如NMC 622)。值得一提的是，LiTDI有助于形成穩定的固體電解質界面膜(SEI)，保護陽極免受有機溶劑的降解。LiTDI與傳統SEI添加劑(如FEC或VC)結合，可以通過脫氟CF3基團，幫助LiF礦物相的生長，促進聚合物相的形成。所得SEI膜更薄，交聯強，有助于降低電阻率和初始容量損失。這種現象不僅發生在石墨陽極上，也發生在硅陽極上。SEI添加劑可以對電池壽命和電池內阻起到更重要的作用。綜上所述，在鋰離子電池中，LiTDI添加劑和傳統SEI添加劑協同作用，降低了電池阻抗，明顯提高了快速充放電性能。此外，這種鹽能提高電解液的純度和穩定性，使傳統電解液能在高溫(>:45℃)下循環。最后，LiTDI是一種很好的電解液添加劑，無論使用石墨負極還是硅基正極，都可以明顯延長電池壽命。

(圖片來源:Akoma官網)在電動汽車市場，隨著鋰離子電池需求的激增，研究人員正在加緊開發新的電解質。新型電解液不僅要保證電池的性能、壽命和安全性，還要滿足高能正極材料(如硅)和負極材料(NMC 811等)的要求。).高純度電解液可以減少電池的副作用，避免電池過早退化，意義重大。據外媒報道，阿科瑪公司推出的新型電解液添加劑LiTDI不僅可以延長電池壽命，加快充電速度，還可以解決電動汽車必備的高容量電池材料的材料純度和穩定性問題。LiTDI，鋰4，5-二氰基-2-(三氟甲基)異吡唑，由華沙理工大學(WUT)首先發現，華沙理工大學、法國國家科學研究中心(CRNS)和亞眠大學對其合成和純化進行了研究。當Gregory Schmidt博士在法國亞眠大學Michel Armand教授的團隊中時，他試圖將這種鋰鹽應用于鋰離子電池，并專注于合成和電解液配方。結果表明，用這種鋰鹽制成的添加劑能大大改善電解液的性能。研究人員將這種分子整合到Akoma強大的電池平臺和可再生能源解決方案中。LiTDI有很多優點，其分子結構經過了剪裁，可以大大提高電化學穩定性，促進離子解離。異吡唑環通過共振效應促進負電荷解離。其次，優化了兩個腈基的電負性/重量比，可以進一步促進正電荷的解離。最后，連接到異吡唑環上F3基團有利于保持電化學穩定性。循環伏安測試表明，該分子在4.6 ~ 4.7V V以下無反應性，另外，DSC研究表明，這些分子具有極高的熱穩定性，只有在溫度高于250℃時才會降解，是長期高壓高溫鋰離子電池的最佳選擇。除了其固有的穩定性，LiTDI也是電解液中重要的除濕劑。鋰離子和腈基與水分子相互作用，通過氫鍵捕獲水分子，從而有效抑制LiPF5的水解。LiPF5是LiPF6在負極上的分解產物，是一種強路易斯酸，是電解質溶劑降解的主要原因。此外，由于LiPF6的降解，腈基與HF分子相互作用，可以進一步減少陽極側的寄生反應。通過減少雜質對不同電解液組分的影響，只需添加1%的LiTDI即可提高電解液穩定性，延長電池壽命。此外，LiTDI有助于在鋁集流體上形成鈍化層，對電池的性能也有重要影響。研究人員正在努力尋找適合高壓應用的LiPF6替代品。然而，正極集流體上的腐蝕現象會增加內部電阻率并降低正極容量。對于含有基于替代鹽(LiFSI等)的新電解質的電池。)，LiTDI形成的穩定的鋁保護層有助于延長電池壽命，并支持使用高壓電極(如NMC 622)。值得一提的是，LiTDI有助于形成穩定的固體電解質界面膜(SEI)，保護陽極免受有機溶劑的降解。LiTDI與傳統SEI添加劑(如FEC或VC)結合，可以通過脫氟CF3基團，幫助LiF礦物相的生長，促進聚合物相的形成。所得SEI膜更薄，交聯強，有助于降低電阻率和初始容量損失。這種現象不僅發生在石墨陽極上，也發生在硅陽極上。SEI添加劑可以對電池壽命和電池內阻起到更重要的作用。綜上所述，在鋰離子電池中，LiTDI添加劑和傳統SEI添加劑協同作用，降低了電池阻抗，明顯提高了快速充放電性能。……此外，這種鹽能提高電解液的純度和穩定性，使傳統電解液能在高溫(>:45℃)下循環。最后，LiTDI是一種很好的電解液添加劑，無論使用石墨負極還是硅基正極，都可以明顯延長電池壽命。

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