离子液体在锂离子电池中的应用课件.ppt
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1、进入夏天,少不了一个热字当头,电扇空调陆续登场,每逢此时,总会想起那一把蒲扇。蒲扇,是记忆中的农村,夏季经常用的一件物品。记忆中的故乡,每逢进入夏天,集市上最常见的便是蒲扇、凉席,不论男女老少,个个手持一把,忽闪忽闪个不停,嘴里叨叨着“怎么这么热”,于是三五成群,聚在大树下,或站着,或随即坐在石头上,手持那把扇子,边唠嗑边乘凉。孩子们却在周围跑跑跳跳,热得满头大汗,不时听到“强子,别跑了,快来我给你扇扇”。孩子们才不听这一套,跑个没完,直到累气喘吁吁,这才一跑一踮地围过了,这时母亲总是,好似生气的样子,边扇边训,“你看热的,跑什么?”此时这把蒲扇,是那么凉快,那么的温馨幸福,有母亲的味道!蒲扇
2、是中国传统工艺品,在我国已有三千年多年的历史。取材于棕榈树,制作简单,方便携带,且蒲扇的表面光滑,因而,古人常会在上面作画。古有棕扇、葵扇、蒲扇、蕉扇诸名,实即今日的蒲扇,江浙称之为芭蕉扇。六七十年代,人们最常用的就是这种,似圆非圆,轻巧又便宜的蒲扇。蒲扇流传至今,我的记忆中,它跨越了半个世纪,也走过了我们的半个人生的轨迹,携带着特有的念想,一年年,一天天,流向长长的时间隧道,袅离子液体在锂离子电池中的应用研研究究概概述述离子液体概述离子液体作为电解液在锂电池中的应用离子液体复合电解质在锂电池中的应用1 12 23 3问题与展望4.离子液体概述离子液体概述11离子液体,又称为室温离子液体或室温
3、熔融盐,亦称为非水离子液体、液态有机盐等。一般认为它是完全由阳离子和阴离子组成的液体,在室温或室温附近呈现为液态的有机盐类。定义离子液体的特性 蒸汽压极低 耐热性高,液态温度范围宽(可达 300)化学稳定性好,是许多物质的良好溶剂 不易燃 电化学稳定窗口宽,分解电压高 通过阴、阳离子的设计可以调节离子液体的性能.离子液体概述离子液体概述111.3.2 双中心阳离子离子液体除了单中心阳离子的离子液体外,人们也研究了双中心阳离子的离子液体。图3 几种双中心离子液体.离子液体概述离子液体概述111.3.3 多元熔融盐体系 利用廉价的尿素和乙酰胺分别以一定比例与LiTFSI混合得到了低温共熔盐,其物理
4、化学性能见表 1。表 1 低温熔融盐电解液的物理化学性能(25)共熔点()离子电导率(10-3Scm-1)LiTFSI/尿素(1:3.6,摩尔比)-37.6 0.23LiTFSI/乙酰胺(1:4,摩尔比)-67 1.07.离子液体作为电解液离子液体作为电解液222.1 咪唑阳离子类离子液体液态电解液 Guerfi等人将EMI-MTFSI与有机电解质EC-DEC按照一定比例混合,当离子液体含量超过40%时,这种混合型电解质具有不可燃性。将离子液体含量为50%的电解液应用在石墨电极上,可形成稳定SEI膜。图4 含不同EMI-TFSI含量的Li/ECDECVC1M LiPF6/LiFePO4电池的倍
5、率性能.离子液体作为电解液离子液体作为电解液222.2 脂肪族链状季铵阳离子类离子液体液态电解液 同咪唑类离子液体相比,季铵类离子液体的电化学稳定性更好,电化学稳定窗口大于5V,金属锂可以稳定存在于此类离子液体中。但石墨无法直接作为负极材料,这是因为在首次充电时季铵阳离子先于Li+嵌入石墨层间,阻碍Li+在石墨层间的有效嵌脱。选择加入成膜添加剂可以在季铵阳离子的嵌入反应发生前于电极/电解液界面形成优良的 SEI膜,阻止离子液体阳离子的嵌层反应,石墨表现出良好的循环性能。.离子液体作为电解液离子液体作为电解液22图5 25条件下含有10%VC 的LiDEMETFSI电池的充放电性能图6 25条件
6、下含有10%VC 的LiDEMETFSI电池的倍率性能Sato等人制备了0.9molL-1 LiTFSI(DEMETFSIN,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧基乙基)铵二(三氟甲基磺酰)亚胺电解液,添加体积分数10%的VC进行改性。在0.1C倍率下,LiCoO2/石墨电池首次放电容量为100mAhg-1第2次放电容量为130m Ahg-1,循环100次后放电容量分别下降至120 mAhg-1,但是倍率性能仍然较差。.离子液体作为电解液离子液体作为电解液222.3 吡咯和哌啶阳离子类离子液体液态电解液 吡咯和哌啶阳离子类离子液体为环状季铵型离子液体,环状季铵盐的离子来源是四氢吡咯(五元环)及
7、哌啶(六元环)。由于其结构与上述链状季铵类离子液体相似,所以其物化性质以及用作锂离子电池电解液时的性能均与链状季铵类离子液体类似。图7 充放电循环图Shin等合成了LiTFSI/PEO+P13TFSI离子液体聚合物电解质成功的应用在Li/LiFePO4电池中。.离子液体作为电解液离子液体作为电解液222.4 吡唑阳离子类离子液体液态电解液吡唑阳离子类离子液体用作锂离子电池电解液的报道较少。Lebdeh等合成了DEMPr123TFSI N,N-二乙基-3-甲基吡唑二(三氟甲基磺酰)亚胺离子液体,在其中加入摩尔分数为10%的LiTFSI得到了离子液体电解液,0.08C倍率下,LiFePO4/Li4
8、Ti5O12电池在20时首次放电容量为127mAhg-1,库仑效率为88%;5时首次放电容量为92mAhg-1,库仑效率为77%。图8 5 和20 条件下C/12电流下的电池容量 图9 5 和20 条件下电池的倍率性能.离子液体聚合物复合电解质离子液体聚合物复合电解质333.1 以PEO 为基体的离子液体聚合物电解质3.1.1 咪唑类Nakagawa等将EMIBF4与 LiBF4混合,制得二元室温熔盐Li-EMIBF4。然后将交联的聚氧乙烯PEO(质量分数 15%)加入其中,室温下搅拌6h,得到均一凝胶溶液。将凝胶溶液涂于不锈钢盘中,采用现场聚合法,即用电子束照射,得到厚度为 100m的凝胶聚
9、合物电解质GLi-EMIBF4。Li-EMIBF4和 GLi-EMIBF4在300 时均具有较好的热稳定性,且两者的电导率均达10-3Scm-1数量级,但聚合后的GLi-EMIBF4电导率,略有下降。电池Li4Ti5O12/LiEMIBF4/LiCoO2和Li4Ti5O12/GLi-EMIBF4/LiCoO2的测试结果表明:以GLi-EMIBF4为电解质的电池由于内阻较大和离子迁移较慢的原因,造成其容量较小,但是其循环性能却优于以LiEMIBF4为电解质的电池性能。.离子液体聚合物复合电解质离子液体聚合物复合电解质33Shin等通过离子液体与聚合物电解质的结合,提高了固体聚合物电解质的电导率(
10、固体聚合物电解质的电导率上限是10-4Scm-1,加入离子液体后电导率上升一个数量级)。电解质的主要成分是聚氧乙烯(PEO)、二(三氟甲基磺酰)亚胺锂(LiTFSI)和离子液体N-甲基-N-丙基吡咯二(三氟甲基磺酰)亚胺(PYR13TFSI)。3.1.2 吡咯类图10 含不同比例离子液体电解质的电性能.离子液体聚合物复合电解质离子液体聚合物复合电解质333.1.3 吡啶类Cheng 等采用离子液体BMPy TFSI(1-丁基-4-甲基吡啶二(三氟甲基磺酰)亚胺,其结构式见图11)、锂盐LiTFSI、聚合物PEO、溶剂乙腈(其中离子液体与锂盐的摩尔比为1:1),以溶液浇铸法制备了厚度为80120
11、m、不同x值(x为BMPy+与Li+的摩尔比)的弹性离子液体-聚合物电解质膜。图 11 离子液体 BMPyTFSI 的结构式.离子液体聚合物复合电解质离子液体聚合物复合电解质33图12 含不同比例离子液体电解质的电化学稳定窗口P(EO)20LiTFSI+xBMPyTFSI(S cm-1)tLi+Li+(S cm-1)X=0 1.6x10-6 0.396 6.3x10-7X=0.1 2.1x10-60.363 7.6x10-7X=0.5 7.9x10-60.212 1.7x10-6X=1.0 6.9x10-50.150 1.0 x10-5表2 电解质P(EO)20LiTFSI+xBMPyTFSI
12、(x=BMPy+/Li+)的tLi+和Li+.离子液体聚合物复合电解质离子液体聚合物复合电解质333.2 以 P(VDF-HFP)为基体的离子液体聚合物电解质蒋晶等人将亲水性EMIBF4和疏水性BMIBF6两种离子液体分别掺入到P(VDF-HFP)的共聚物中,通过真空蒸发将其中的溶剂NMP脱除,制备了两种凝胶型离子液体聚合物电解质,即 EMIBF4/P(VDF-HFP)离子液体聚合物电解质和BMIPF6/P(VDF-HFP)离子液体聚合物电解质。离子液体 离子液体/P(VDF-HFP)质量比 电导率/(mScm-1)(25)EMIBF40.5:1 0.404EMIBF41.0:1 2.030E
13、MIBF41.5:1 2.960EMIBF42.0:1 3.670BMIBF61.0:1 0.395BMIBF61.5:1 0.940BMIBF62.0:1 1.150表3 离子液体/P(VDF-HFP)质量比与电导率的关系.问题与展望4 离子液体应用于锂离子电池,可以提高电池的电化学性能和安全性能。但是其倍率性能较差,而且与电极、隔膜等材料的相容性差。在未来的研究工作思路中,一方面要合成开发综合性能更加优越的新型离子液体;另一方面,面向锂离子电池的应用,对优化的离子液体电解质与电极、聚合物、溶剂等材料的电化学兼容性、匹配特性进行系统研究。谢 谢PPT 模板下载:模板:模板:素材下载:背景图片
14、:图表下载:下载:教程:教程:教程:课件下载:道德規範及違法處置(基礎訓練)陳執行秘書文全交通部訴願會 課程介紹採購程序每一環節所涉及人員,無論是訂 定招標文件、招標、審標、決標、訂約、履約管理、驗收及爭議處理,如缺乏品德 操守,會降低採購效率與品質、影響採購 目標之達成、違法圖利、阻礙政府政策之 推動並損害公共利益。因此,採購人員更 需遵循較高標準之道德規範。政府採購法(以下簡稱採購法)為陽光法 案,涉及道德規範之陽光措施包含離職 後就業規範、利益迴避、財產申報、請 託關說、倫理準則等均納入規定,供採 購人員明確遵循。採購法未規定者,適用其他法律之規定(第3條),如公務員服務法、公職人員利
15、益衝突迴避法、行政程序法、公職人員 財產申報法、貪污治罪條例及刑法。離職後就業規範採購法相關規定 機關承辦、監辦採購人員於離職後3年內 不得為本人或代理廠商向原任職機關接 洽處理離職前5年內與職務有關之事務(採購法第15條第1項)。所稱承辦採購人員採廣義解釋,包括 處理訂定招標文件、招標、決標、訂約、履約管理、驗收及爭議處理之人員。所稱監辦採購人員指監視機關辦理採購之開標、比價、議價、決標及驗收之人員。承辦、監辦採購人員之主官、主管亦適用。所稱代理廠商及接洽處理指代廠商以書面或口頭方式向原任職機關洽辦事務(工程會8807424函釋);如承辦、監辦採購人員離職後係擔任廠商之負責人,該廠商如參與原
16、任職機關採購之投標,亦屬上開條款所稱洽辦之情形。舉例A君原係機關承辦採購人員,離職後受 聘於B公司,離職未滿3年不得向原任職機關接洽採購事務。另B公司是否可以參加A君原任職機關採購之投標?(提示:A君非B公司負責人且未代理B公司向原任職機關接洽採購事務)。B君原係縣政府工務局局長,離職後設 立某技師事務所擔任負責人,離職未滿3年,該事務所是否得參與其原任職機關辦理與 離職前5年內職務有關採購之投標?C君原係機關採購單位主管,離職後任職某 基金會,該基金會將渠列為工作團隊成員參與其原任職機關之投標,是否違反採購法第15條第1項規定?公務員服務法相關規定 公務員離職後3年內不得擔任與其離職前5年
17、內之職務直接相關之營利事業董事、監察人、經理、執行業務之股東或顧問。(公務員 服務法第14條之1),規範對象不限採購人 員。離職公務員違反本法第14條之1者,處2年以 下有期徒刑,得併科新台幣100萬元以下罰金。犯前項之罪者,所得之利益沒收之(公務 員服務法第22條之1第1項)。如全部或一部 不能沒收時,追徵其價額(第2項)。利益迴避採購法相關規定 機關承辦、監辦採購人員對於與採購有關 之事項,涉及本人、配偶、三親等以內血 親或姻親,或同財共居親屬之利益時,應 行迴避(採購法第15條第2項)。機關首長發現有前項應行迴避之情事而未 依規定迴避者,應令其迴避,並另行指定 承辦、監辦人員(採購法第1
18、5條第2項第3 項)。廠商或其負責人與機關首長有第2項之情形者,不得參與該機關之採購。但本項之執行反不利於公平競爭或公共利益時,得報請主管機關核定後免除之(採購法第15條第2項第4項)。同財共居親屬之要件包括:共有財產、共同生活並具親屬關係等條件。所稱不得參與,含分包情形。機關首長之適用範圍,依規定,包括(1)招標機關之機關首長(2)法人或團 體接受機關補助依採購法第4條辦理採購 者,為補助機關之機關首長及受補助之法 人或團體之負責人(3)依採購法第五條 委託法人或團體代辦採購者,為委託機關 之機關首長及受託法人或團體之負責人(4)依採購法第40條洽由其他機關代辦採 購者,為洽辦機關及代辦機關
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