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二甲基亚砜作为锂电池电解液有什么优势

2020-05-27 发布于 广昌百科网
      二甲基亚砜是一种重要的锂二次电池的电解液,研究了通过大量实验发现,锂在  DMSO中的沉积形貌和循环效率非常高,与DMSO溶剂有着较好的相容性,更适于用作金属锂二次电池电解液的溶剂。
    随着科学技术的快速发展,人们迫切需要一种高能量密度的电池来适应各种电器小型化、超薄化的发展趋势。锂离子电池石墨负极的理论比容量只有372mA·h/g,且首次充放电循环会产生很大的不可逆容量损失,所以锂离子电池无法满足高能量需求。锂在DMSO中沉积得到的表面光滑平整且致密均匀,循环效率在前10周要高于在PC中的,溶剂DMSO有望用于金属锂二次电池中。
    那么,为什么二甲基亚砜DMSO为溶剂时锂的沉积形貌更加平整均匀,颗粒排布更致密,溶剂中沉积表面更加光滑呢?主要原因如下:
    1,DMSO溶剂的黏度较大,一方面会影响锂离子的迁移速率,使得锂离子的沉积速率较慢,锂离子在基体上能较均匀地沉积。
    2,由于黏度较大,溶剂会在基体表面形成一层保护膜,而这层膜会延缓锂离子的沉积,也会使锂离子均匀沉积在基体上。在电池的实际应用中,沉积表面的枝晶越少,电池短路的可能性越小,电池的使用越安全。
    锂在DMSO中的沉积表面比较平整,致密均匀,形貌要优于以PC和DOL为溶剂的,LITFSI在DMSO中沉积得到的锂的表面形貌要好于LiPF4,LiBF4和LiClO4;锂在DMSO中首次循环效率明显比在PC和DOL中高,且前十几次循环的循环效率比PC中的高。
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