有机硅电解液添加剂匹配硅基负极锂离子电池的研究

基本信息
批准号:51602312
项目类别:青年科学基金项目
资助金额:20.00
负责人:赵欣悦
学科分类:
依托单位:中国科学院广州能源研究所
批准年份:2016
结题年份:2019
起止时间:2017-01-01 - 2019-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:汪靖伦,闫晓丹,何嘉荣,黄进鑫
关键词:
高能量密度有机硅化合物硅负极电解液添加剂锂离子电池
结项摘要

Silicon anode materials with a large theoretical capacity (4200 mAh/g) and low discharge potential (< 0.5 V), has been regarded as one of the most promising candidates for LIB anodes. Unfortunately, its large volume change during cycling, the low intrinsic electric conductivity and the incompatibility with conventional electrolyte, leading to poor cycling performance. These issues hinder the practical application of Si in LIBs. At present, the research and development of the electrolyte additive for silicon anode, is to improve the silicon anode cell cycling performance economically and effectively..This project adopts the organic silicon compounds as the electrolyte additives for silicon anode in LIBs. Through electrochemical performance and charge-discharge performance test, surface morphology analysis, element analysis and other test methods, organic silicon compound functional additives containing different groups are studied the effect on the properties of silicon anode cell of charging and discharging and the interaction between electrolyte and electrode during cycling. The research is focused on the influence of various groups on the SEI film formation on the surface of electrode, the formation mechanism of the SEI film and the optimization of electrolyte for the best cell performance, to provide the reference to the research of silicon anode electrolyte.

硅负极材料具有超高的理论比容量(4200 mAh/g)和较低的脱锂电位(<0.5 V),是最具潜力的下一代锂离子电池负极材料之一。然而,硅负极在锂离子电池中巨大的体积效应、较低的电导率以及与常规电解液的不相容性,导致电池循环性能差,限制了硅作为负极材料在锂离子电池中的应用。目前,研发适于硅负极的电解液添加剂,是提高硅负极电池循环性能经济有效的途径之一。.本项目采用有机硅化合物作为电解液添加剂用于硅负极锂离子电池。通过电化学性能和充放电性能测试,表面形貌分析,元素分析等测试方法,研究含有不同基团的有机硅化合物功能添加剂对硅负极材料电池充放电性能的影响及电池在循环过程中电解液和电极间的相互作用。重点考察各种基团对电极表面SEI膜形成的影响,探明在电池循环过程中形成SEI膜的主要成分和形成机理,获得电池循环性能最稳定的有机硅添加剂配方,为硅负极电解液的研究提供参考价值.

项目摘要

硅负极材料具有超高的理论比容量(4200 mAh/g)和较低的脱锂电位(<0.5 V),是最具潜力的下一代锂离子电池负极材料之一。然而,硅负极在锂离子电池中巨大的体积效应、较低的电导率以及与常规电解液的不相容性,导致电池循环性能差,限制了硅作为负极材料在锂离子电池中的应用。目前,研发适于硅负极的电解液添加剂,是提高硅负极电池循环性能经济有效的途径之一。.本项目采用有机硅化合物作为电解液添加剂用于硅负极锂离子电池。通过电化学性能和充放电性能测试,表面形貌分析,元素分析等测试方法,研究含有不同基团的有机硅化合物功能添加剂对硅负极材料电池充放电性能的影响及电池在循环过程中电解液和电极间的相互作用。重点考察各种基团对电极表面SEI膜形成的影响,探明在电池循环过程中形成SEI膜的主要成分和形成机理,获得电池循环性能最稳定的有机硅添加剂配方,为硅负极电解液的研究提供参考价值.

项目成果
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数据更新时间:2023-05-31

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