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二甲基亞砜電池中作用有什么優(yōu)點(diǎn)
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2021-11-12
二甲基亞砜DMSO是一種重要的鋰二次電池的電解液, 研究了通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，鋰在二甲基亞砜DMSO中的沉積形貌和循環(huán)效率非常高, 與DMSO 溶劑有著較好的相容性, 更適于用作金屬鋰二次電池電解液的溶劑。
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展, 人們迫切需要一種高能量密度的電池來(lái)適應(yīng)各種電器小型化、 超薄化的發(fā)展趨勢(shì)。 鋰離子電池石墨負(fù)極的理論比容量只有 372 mA·h/ g, 且首次充放電循環(huán)會(huì)產(chǎn)生很大的不可逆容量損失, 所以鋰離子電池?zé)o法滿足高能量需求。鋰在 DMSO 中沉積得到的表面光滑平整且致密均勻, 循環(huán)效率在前 10 周要高于在 PC 中的, 溶劑 DMSO 有望用于金屬鋰二次電池中。
那么，為什么二甲基亞砜DMSO 為溶劑時(shí)鋰的沉積形貌更加平整均勻, 顆粒排布更致密，溶劑中沉積表面更加光滑呢?主要原因如下：
1， DMSO 溶劑的黏度較大, 一方面會(huì)影響鋰離子的遷移速率, 使得鋰離子的沉積速率較慢, 鋰離子在基體上能較均勻地沉積。
2，由于黏度較大, 溶劑會(huì)在基體表面形成一層保護(hù)膜, 而這層膜會(huì)延緩鋰離子的沉積, 也會(huì)使鋰離子均勻沉積在基體上。在電池的實(shí)際應(yīng)用中, 沉積表面的枝晶越少,電池短路的可能性越小, 電池的使用越安全。鋰在 DMSO 中的沉積表面比較平整, 致密均勻, 形貌要優(yōu)于以 PC 和 DOL 為溶劑的, LiTFSI 在 DMSO 中沉積得到的鋰的表面形貌要好于 LiPF 4 ,LiBF 4 和 LiClO 4 ; 鋰在 DMSO 中首次循環(huán)效率明顯比在 PC 和 DOL 中高, 且前十幾次循環(huán)的循環(huán)效率比 PC 中的高。
二甲基亞砜DMSO價(jià)格處于低位，對(duì)于電池行業(yè)而言，原料成本較低，后續(xù)市場(chǎng)可期待。
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