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nofrunolif

铁杆木虫 (职业作家)


[交流] 锂离子电池电解液的分解问题

看文献说SEI膜的形成主要是首轮充放电,电解液在0.6-1.3 V发生了分解,为什么是在0.6-1.3V这个范围呢?如果电压继续升高不会导致电解液的氧化分解吗?
做高压电池,耐高压的电解液有哪些呢,还是现在常用的LiPF6体系吗?
谢谢!
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kangxu

新虫 (小有名气)


★ ★ ★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
nofrunolif: 金币+5, 谢谢! 2013-01-08 16:43:40
这里有两个概念容易混淆,一个是电池电压,一个是电极电势。充电时电池电压上升代表正极电势上升,同时负极电势下降。所谓SEI 0.6-1.3形成指的是当负极(石墨)到了那个电势后溶剂开始还原,这和正极表面的氧化过程是相对独立的。正极电势上升到一定值也会有氧化,但那时负极电势已经更低了。
4楼2013-01-08 09:20:24
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notpighead

金虫 (小有名气)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
形成SEI膜是还原反应,跟氧化不一样
现在常用的碳酸酯电解液,一般来说氧化电位都在4.5V以上
超过了一般会被氧化
至于高压电解液,目前有几个方向
研究最热的是加入添加剂,比如xukang加入磷酸酯类,这个种类繁多,不能一一举例
另外一个就是高压溶剂,比如砜类,但是有粘度等问题没解决
还有可以是离子液体、全固态电解质等
7楼2013-01-10 16:51:27
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chenxj8379

至尊木虫 (著名写手)


★ ★ ★ ★
小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
nofrunolif: 金币+3, 谢谢 2013-01-08 16:43:29
电解液里的有机溶剂、添加剂如碳酸乙烯酯(EC)在0.6-1.3V会发生分解,生成的烷基碳酸锂等分解产物覆盖在碳负极表面,阻止了电解液与碳、碳化锂的接触,在未直接接触的情况下,电解液在很大的电压范围内都是稳定的。
3楼2013-01-08 09:00:58
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xyuer

木虫 (小有名气)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
一个是还原分解,一个是氧化分解,两者的电位是不一样的
5楼2013-01-08 15:41:16
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feyeqq

金虫 (小有名气)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
一般来说,在负极的成膜反应不是氧化反应,而是还原反应,这个反应指在一定的电压范围内完成,超过或者不能到达这个电压是无法进行反应的。
它为什么事一个范围呢?
因为电解液的溶剂种类不只有一种,因此表观还原分解电位是一个区间范围的。
6楼2013-01-10 13:41:39
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kangxu

新虫 (小有名气)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
引用回帖:
7楼: Originally posted by notpighead at 2013-01-10 16:51:27
形成SEI膜是还原反应,跟氧化不一样
现在常用的碳酸酯电解液,一般来说氧化电位都在4.5V以上
超过了一般会被氧化
至于高压电解液,目前有几个方向
研究最热的是加入添加剂,比如xukang加入磷酸酯类,这个种类繁 ...

我们现在改进了添加剂结构,磷酸酯不再是关键组分了。还没发表。
8楼2013-01-10 21:33:24
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sunny1212

木虫 (正式写手)



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引用回帖:
8楼: Originally posted by kangxu at 2013-01-10 21:33:24
我们现在改进了添加剂结构,磷酸酯不再是关键组分了。还没发表。...

论文什么时候能发表,看是否有更好的性能提升!
9楼2013-08-22 09:06:00
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hereyzdx

铁虫 (小有名气)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
xukang 的HFP,这个东西不行的。很易变成醇类,活性太强
10楼2014-05-09 16:39:59
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shihaimin

新虫 (初入文坛)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
引用回帖:
8楼: Originally posted by kangxu at 2013-01-10 21:33:24
我们现在改进了添加剂结构,磷酸酯不再是关键组分了。还没发表。...

添加剂可以是氰类等
12楼2015-03-25 18:50:55
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shihaimin

新虫 (初入文坛)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
添加剂还原电位在这个范围
13楼2015-07-09 22:57:08
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程娅伊

铜虫 (小有名气)



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4楼: Originally posted by kangxu at 2013-01-08 09:20:24
这里有两个概念容易混淆,一个是电池电压,一个是电极电势。充电时电池电压上升代表正极电势上升,同时负极电势下降。所谓SEI 0.6-1.3形成指的是当负极(石墨)到了那个电势后溶剂开始还原,这和正极表面的氧化过程 ...

你好!我做的是钠离子电池氧化锡负极材料,充电范围是0-2.5V,用的电解液是EC+DMC+FEC,现在审稿意见里要求我写出电解液的分解产物,对这方面真的不懂,求大神指点,有重谢
14楼2015-08-04 10:46:43
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kangxu

新虫 (小有名气)



小木虫: 金币+0.5, 给个红包,谢谢回帖
引用回帖:
14楼: Originally posted by 程娅伊 at 2015-08-04 10:46:43
你好!我做的是钠离子电池氧化锡负极材料,充电范围是0-2.5V,用的电解液是EC+DMC+FEC,现在审稿意见里要求我写出电解液的分解产物,对这方面真的不懂,求大神指点,有重谢...

最好能做一下负极表面的XPS,应该可以看到碳,氟,钠等的1s和磷的2 p信号峰。若不想做XPS实验,可参照锂电池负极SEI成份及负极材料本身推测几个结构,如烷基碳酸钠盐,氟化钠,氟化锡,类PEO聚合物等。
15楼2015-08-04 16:47:59
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8531974862楼
2013-01-07 21:30   回复  
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