从生物质获得的锂电池电解质

凭借其有效地存储能量,然后按需提供能力的能力,锂离子电池已成为可充电电池,可用于从移动电话到电动车辆(EVS)的最广泛的应用。锂离子通过合适的电解质从电池的负极移动到正电极以提供能量,并且在再充电期间发生逆转。

生物量,切碎的椰子

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然而,这种高性能储能解决方案承载火灾和化学危害的风险,因为用于溶解电解质的有机碳酸盐的溶剂,通常是六氟磷酸锂(LiPF6),具有高挥发性和易燃的。此外,LiPF6是热不稳定的,其在有机溶剂基电解质中的分解产生含有毒性和腐蚀性的氟化氢。

产生的氟化氢产生与正电极反应以释放过渡金属并腐蚀电流收集器。这种反应不仅可以降低电池性能,而且还携带水和土壤污染的风险,妨碍和人类健康。因此,持续希望更换锂离子电池的大型氟和易燃有机溶剂含量,以改善下一代电池的安全性和性能。

随着最近采用锂离子电池技术来燃料电动汽车,这一需求突出了这一需求,这是由于替换化石燃料推进的车辆,作为减少运输部门的碳足迹的一部分。电动汽车生产锂电池生产和电池尺寸的巨大增加产生了前所未有的成分化学品需求增加。由于需求的增加主要来自保护环境的策略,因此希望以可持续的方式进行组件。

最近的研究报道了获得适用于生物质和农业废物的锂离子电池的电解质的可能性,以减少自然资源的消耗。电解质2-糠酸是从木质纤维素生物质生产和使用,以形成离子液体适于用作在锂离子电池的电解质。离子液体是室温下具有高热稳定性和良好离子电导率的熔盐。此外,它们不易燃,提供了对目前用于锂离子电池的挥发性有机溶剂的电解质更安全。

通过使用Bruker Avance 400MHz光谱仪的核磁共振(NMR)光谱分析来表征所产生的锂盐和电解质的结构。通过使用Bruker Avance III光谱仪通过脉冲梯度旋转回波NMR获得NMR扩散和弛豫测量。使用具有配备有氘代硫酸胺(DTGS)检测器和金刚石ATR配件的Bruker IFS 80V光谱仪记录样品的衰减总反射傅里叶变换红外(ATR-FTIR)光谱。

所获得的数据证实,部分由可持续来源制造的无氟电解液在热和电化学上都是稳定的,并可提供有效的电池功能。因此,这种新型电解质生产有望帮助实现全球排放目标,并通过替代成本效益高的电池组成来保护环境。这一最新进展将有助于解决与锂离子电池的安全性、可回收性、可获得性、可负担性和使用寿命相关的挑战。

Bruker的未解释的技术组合用于锂离子电池供应和价值链内的各种位置。这包括用于本文所述的新型电解质浓度的NMR和FTIR光谱仪。但它也跨越研究称为锂电镀的阳极材料的金属锂沉积现象。欧洲杯足球竞彩使用的关键技术有电子顺磁共振或EPR2.固态魔法角纺(MAS)NMR光谱用于了解电池充电和剥夺电池的充电过程中的离子迁移率。最后,灵敏度增强的低温冷却的CP-MAS探针可用于识别和量化电池回收过程中产生的黑色质量中的有价值的微量元素。通过磁共振分析辅助的新型回收过程对于将循环经济概念应用于电池行业至关重要。

参考文献

  1. Khan Ia,Gnezdilov OL,Filippov A等。离子传输和氟锂离子电池电解质衍生自生物质的电化学性能。ACS可持续化学。eng。2021。https://doi.org/10.1021/acssususchemeng.1C00939.
  2. https://www.bruker.com/en/resources/library/application-notes-mr/using-epr-for-analysis-of-metallic-lithium-microstructure.html

这些信息已采购,从Bruker Biospin - NMR,EPR和成像提供的材料提供和调整。欧洲杯足球竞彩

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引用

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  • 美国心理学协会

    Bruker BioSpin - NMR, EPR和成像。(2021年9月30日)。从生物质中获得的锂电池电解质。AZoM。在2021年9月30日从//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=20744中检索。

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    Bruker BioSpin - NMR, EPR和成像。从生物质中获得的锂电池电解质。氮杂.2021年9月30日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20744 >。

  • 芝加哥

    Bruker BioSpin - NMR, EPR和成像。从生物质中获得的锂电池电解质。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=20744。(2021年9月30日生效)。

  • 哈佛大学

    Bruker BioSpin - NMR, EPR和成像。2021。从生物质获得的锂电池电解质.Azom,浏览了2021年9月30日,//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=20744。

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