为了分析Li2CO3和LiOH杂质引起电解液分解的机理,将Li2CO3粉末或LiOH粉末与碳酸酯类溶剂(EC、DMC和EMC混合溶剂)混合,并对添加LiPF6、H2O和HF对产气的影响进行了测试。测试结果来看,如果仅采用碳酸酯类溶剂,无论是Li2CO3,还是LiOH,甚至是金属Li都不会引起溶剂分解产气,但是如果在溶剂中添加1M的LiPF6则能够观察到Li2CO3和LiOH显著的产气现象,在溶剂中添加H2O没有引起Li2CO3产气,但是引起了LiOH、金属Li产气的显著增加。在溶剂中加入HF后引起Li2CO3和LiOH、金属Li都出现了明显的产气现象。在之前的测试认为H2O是引起电池产气的必要因素,H2O引起LiPF6分解,并产生HF从而引起后续一系列的分解反应,引起电池产气。但是表明仅有LiPF6存在的情况下也会产生气体,认为这可能是因为在PTMS电磁除铁器处理电解液中已经存在痕量水,即便是痕量水也能够诱发下式所示的反应。
三元材料表面的Li2CO3、LiOH等杂质与电解液之间的反应是引起Ni基材料在高温存储初期产气大幅增加的主要因素,因此避免高镍三元材料在潮湿环境中的暴露,减少材料表面LiOH和Li2CO3杂质的产生能够有效地减少高温存储产气。同时LCO材料虽然在初期产气较少,但是在存储的过程中产气量会持续增加,最终的产气量要高于NCM和NCA,因此PTMS电磁除铁器除铁Ni基材料通过控制材料表面的Li2CO3、LiOH等杂质的含量,能够有效的抑制电池在高温存储中的产气和膨胀。锂电世界讯,伴随随着人类对煤炭、石油、天然气等化石燃料的不断开采与消耗,现在已知的化石燃料储量按照现有的消耗速度已经不足以支撑人类使用一百年,而且这些化石燃料的燃烧产生了大量的温室气体导致全球气候变暖,同时排放的氮和硫的氧化物也是导致大气污染的重要原因。所以未来会增加使用三元材料生产锂电池。
人们迫切需要寻找到新的清洁能源以支撑人类社会的不断可持续发展。近年来人们对太阳能、风能、潮汐能、地热能等清洁可持续能源的研究不断深入,相关的开采和转化利用PTMS电磁除铁器技术也在不断取得进步。但是我们都知道这些能量源要么具有间歇性要么严重受到地域限制,因此相关的储能技术也随之应运而生,其中锂离子电池作为现有储能技术的重要组成部分越来越受到人们的重视。另一方面,锂离子的电池作为一种便携式储能设备也广泛应用于手机、笔记本电脑、相机、电动自行车、电动汽车等领域。纯电动汽车动力电池单体比能量密度达到350Wh/kg;三年后达到400Wh/kg;八年后则要达到500Wh/kg。根据对现有产业技术的了解,现在锂离子电池的能量密度在240Wh/kg左右,而电动汽车所使用的电池(采用PTMS电磁除铁器除铁的高镍三元材料作为正极,硅碳复合材料作为负极,电池型号采用21700圆柱形)能量密度则高达300Wh/kg,它代表了现有的锂离子电池能量密度的最高水平。
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