1,3 önde gelene giriş
1,3-propenesulone (PST), moleküler formül C₃h₆o₃s ve 120.13 moleküler ağırlığı olan doymamış bir siklik sülfonat esterdir. 83-84 ° C erime noktasına ve 0.1 mmHg'de 118 ° C kaynama noktasına sahiptir. İlk olarak 1950'lerin sonlarında bildirilen PST, hem bir karbon-karbon çift bağı hem de bir sülfonat halkası içerir, bu da ona 1,3-propaneson (1,3-p) daha yüksek bir indirgeme potansiyeli ile donatılır. Bu, PST'nin tercihen elektrot yüzeyi üzerinde ayrışmasına ve kararlı bir katı elektrolit interfaz (SEI) oluşturmasına izin verir. [1] 2002 yılında, Mitsui Chemicals'daki Hibara ve iş arkadaşları ilk olarak PST'yi lityum-iyon piller için bir elektrolit katkı maddesi olarak önerdi. [2] 1,3-ps ile yapısal benzerliği ve karşılaştırılabilir bir ayrışma mekanizması nedeniyle, PST 1,3-P'ye alternatif olarak kabul edilir.
Lityum-iyon pillerde 1,3-önlemle uygulanması
Anahtar elektrolit katkı maddesi olarak, 1,3 önde gelene (PST), lityum iyon pillerin genel elektrokimyasal performansını belirgin şekilde arttırır. Altta yatan mekanizma, hem katot hem de anot yüzeylerinde tercihli redoks reaksiyonları geçirme yeteneğinde yatar, böylece kararlı ve düzgün bir katı elektrolit interfaz (SEI) oluşturur. Spesifik gelişmeler aşağıdaki üç açıdan kendini gösterir.
1. Gaz üretimini bastırır ve yüksek sıcaklık performansı arttırır
KJ Nelson ve iş arkadaşları, PST'nin NCM111/grafit hücresindeki etkisini araştırdılar ve % 2 PST içeren pillerin yüksek sıcaklık depolama ve bisiklet sırasında % 2 VC kontrol grubuna göre önemli ölçüde daha az gaz ürettiğini buldular. PST, yüksek sıcaklıkta pil katkı maddesi olarak kullanılır. PST, 60 ° C'de depolama stabilitesini artırabilir, voltaj bozulmasını baskılayabilir ve depolama sırasında empedans büyümesini kısıtlayabilir. [3]
2. Katot stabilitesini geliştirin
Bin Li ve ark. [4] 1,3-propenesone (PST) 'nin limn₂o₄ katotlarının stabilitesini artırdığını göstermiştir. Şarj -ekran döngüsü sırasında, Mn³⁺ varlığı, Jahn -Seyir etkisini tetikler, yapıyı dengesizleştirir, parçacıkları kırar ve hepsi döngü ömrünü bozan ciddi Mn3 + çözünmesini teşvik eder. % 5 PST içeren hücreler, MN³⁺ liçini baskılayan, böylece katot stabilitesini arttıran ve bisiklet performansını belirgin şekilde iyileştiren sağlam bir katot-elektrolit interfaz oluşturur.
3. Yüksek kapasiteli katotlar ve yüksek voltajlı lityum pillerle uyumlu
Lityum açısından zengin oksit, geleceğin pilleri için yüksek enerji yoğunluğu gereksinimini karşılayan en umut verici katotlardan biridir, ancak kafes instabilitesinin neden olduğu tabakadan spinel yapıya faz dönüşümü, bisiklet stabilitesine ve aslında erişilebilir kapasiteye şiddetli bir meydan okuma sunar. Yüksek voltajlı LI açısından zengin MN tabanlı bir sistemde, Wenqiang Tu ve ark. % 2 PST'nin Li açısından zengin katodun stabilitesini arttırdığını, başlangıçta deşarj kapasitesini arttırdığını ve lityum-iyon pillerin bisiklet performansını önemli ölçüde iyileştirdiğini buldu. [5]
Diğer Alanlar
1,3-propenesulone (PST), tek bir molekül içinde bir karbon-karbon çift bağı, beş üyeli bir halka ve bir sülfonil grubu içerir. Beş üyeli döngünün yüksek halka suşu ve sülfonil parçasının güçlü elektron-büyüyen etkisi, PST'yi olağanüstü reaktiviteyle ortaklaşa donatarak hem agrokimyasal hem de farmasötik sentezlerde değerli bir ara maddeye sahiptir. [6]
Referanslar
[1] Bo Tong, Ziyu Song, Huihai Wan, et al. Lityum-iyon piller için elektrolit katkı maddeleri olarak kükürt içeren bileşikler [J]. Infomat., 2021, 3, 1-29.
[2] Hibara A, Ishida T. Sulu olmayan elektrolit, elektrolit kullanan ikincil pil ve elektrolit için ilave [P]. JP2002329528a, 2002.
[3] KJ Nelson, Jian Xia, Jr Dahn. Lityum iyon kese hücrelerinde [J] değişen PROP-1-EN-1,3-Sulone içeriğinin etkisi üzerine çalışmalar. J. Electrochem. Soc., 2014, 161, A1884-A1889.
[4] Bin Li, Yaqiong Wang, Haibo Rong, et al. Bir LIMN 2 O 4 /grafit pil [J] 'nin anotu ve katotu üzerinde katı bir elektrolit arayüzü oluşturma yeteneğine sahip yeni bir elektrolit. J. Mater. Kimya. A, 2013, 1, 12954-12961.
[5] Wenqiang Tu, Yucheng Wen, Changchun Ye, et al. Tam hücrede lityum açısından zengin oksit katodunun faz transformasyonu ve grafit anot üzerinde katı elektrolit interfaz ile baskılanması. Enerji Çevresi. Mater. 2020, 3, 19-28.
[6] Yugui Jiang, Yeqin Weng, Chao Zhang. 1,3 önde gelene [P] hazırlamak için bir yöntem. CN118146188, 2024.
PST için teknik zorluklar ve optimizasyon stratejileri
PST, tek elektrolit katkı maddesi olarak kullanıldığında, anot üzerinde aşırı kalın bir SEI tabakası oluşturma eğilimindedir ve hücre empedansını yükseltir.
Mevcut ana karşı önlemler:
1. Kesin dozaj kontrolü;
2. İnce ama sağlam bir hibrid interfaz oluşturmak için düşük empedans katkı maddeleri ile birlikte kullanın;
3. Şarj transfer direncini daha da azaltmak için fonksiyonel moleküler tasarım veya solvasyon yapısı ayarlaması.
Poncuk
Cheerchem, sürekli teknik inovasyon ve süreç optimizasyonuna bağlıdır ve aşağıdaki temel avantajlarla premium sınıf bir PST ürünü başarıyla geliştirmiştir:
Ultra yüksek saflık: sürekli olarak ≥ % 99.5 .
Güvenilir kalite: Gelişmiş üretim ve titiz QC garantisi mükemmel parti-parti tutarlılık ve uzun vadeli stabilite.
Güvenli Arz: Büyük ölçekli kapasite ve yıllarca lityum-pat endüstrisine hizmet veren sağlam bir tedarik zinciri.
Üstün Hizmet: Üst düzey ürüne ek olarak, derin uygulama uzmanlığı ile desteklenen hızlı yanıt ve tam spektrumlu teknik destek sunuyoruz.