鋰離子電池是目前最常用的可充電電池之一，其在移動設(shè)備、電動汽車和儲能系統(tǒng)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。然而，傳統(tǒng)的鋰鹽電解質(zhì)在提供高性能的同時也存在成本較高的問題。
近年來，一種新型的鋰鹽濃度極低的電解質(zhì)——LiDFOB已經(jīng)引起了研究人員的廣泛關(guān)注。研究小組在最新的報告中稱，LiDFOB能夠提供更便宜、更可持續(xù)的選擇，幫助降低鋰離子電池的成本。
據(jù)報道，使用LiDFOB作為電解質(zhì)的鋰離子電池表現(xiàn)出了高性能。研究人員發(fā)現(xiàn)，相比于傳統(tǒng)的鋰鹽電解質(zhì)，LiDFOB能夠增強(qiáng)電池的功率輸出，使電池具有更高的能量密度和更長的循環(huán)壽命。這意味著使用LiDFOB的電池可以提供更持久的電力支持，延長設(shè)備的使用時間。
鋰離子電池(LIB)為智能手機(jī)和平板電腦提供電力，驅(qū)動電動汽車，并在發(fā)電廠儲存電力。大多數(shù)鋰離子電池的主要成分是鋰鈷氧化物(LCO)陰極、石墨陽極以及為陰極和陽極的解耦反應(yīng)提供移動離子的液態(tài)電解質(zhì)。
這些電解質(zhì)決定了電極上形成的相間層的性質(zhì)，從而影響電池循環(huán)性能等特性。然而，商用電解質(zhì)大多仍基于30多年前配制的系統(tǒng)：1.0至1.2摩爾/升六氟磷酸鋰(LiPF6)在羧酸酯("碳酸溶劑")中的溶液。
在過去的十年中，高濃度電解質(zhì)(> 3mol/L)得到了發(fā)展，它們有利于形成堅固的無機(jī)主導(dǎo)相間層，從而提高了電池性能。然而，這些電解質(zhì)粘度高、潤濕能力差、導(dǎo)電性差。
由于需要大量的鋰鹽，這些電解質(zhì)的價格也非常昂貴，而這往往是影響可行性的一個關(guān)鍵參數(shù)。
研究小組現(xiàn)已開發(fā)出一種超低濃度電解質(zhì)，可能適用于鋰離子電池的實際應(yīng)用：LiDFOB/EC-DMC。
LiDFOB(二氟草酸硼酸鋰)是一種常見的添加劑，價格比LiPF6便宜得多。EC-DMC (碳酸乙酯/碳酸二甲酯)是一種商用碳酸酯溶劑。
這種電解液的含鹽量低至2重量百分比(0.16摩爾/升)，但離子電導(dǎo)率卻高達(dá)4.6mS/cm，足以使電池正常工作。此外，DFOB- 陰離子的特性還能在LCO和石墨電極上形成以無機(jī)物為主的堅固相間層，從而在半電池和全電池中實現(xiàn)出色的循環(huán)穩(wěn)定性。
目前使用的LiPF6會在潮濕環(huán)境中分解，釋放出劇毒和腐蝕性的氟化氫氣體(HF)，而LiDFOB則對水和空氣穩(wěn)定。使用LiDFOB的LIB 不需要嚴(yán)格的干燥室條件，而可以在環(huán)境條件下制造，這又是一個節(jié)約成本的特點。此外，回收問題也會大大減少，從而提高可持續(xù)性。
雖然LiDFOB電解質(zhì)在鋰離子電池領(lǐng)域具有很大的潛力，但其仍需進(jìn)一步研究和實驗驗證。研究人員表示，他們將繼續(xù)探索LiDFOB電解質(zhì)的性能和應(yīng)用，以便更好地了解其在電池技術(shù)中的作用和潛力。
總的來說，LiDFOB電解質(zhì)作為一種新型的鋰鹽濃度極低的選擇，具有提供更便宜、更可持續(xù)的優(yōu)勢。通過使用LiDFOB電解質(zhì)，鋰離子電池的功率可以得到增強(qiáng)，同時也可以降低成本，促進(jìn)電池的生產(chǎn)和回收。隨著進(jìn)一步的研究和發(fā)展，相信LiDFOB電解質(zhì)將在未來的電池技術(shù)中發(fā)揮重要作用。
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