Abstract
لا يزال عدم الاستقرار الكيميائي للبالكهرباء التقليدي مسألة السلامة في استخدامها على نطاق واسع أجهزة تخزين الطاقة مثل بطاريات ليثيوم أيون. بطاريات ليثيوم أيون للاستخدام في الأجهزة التي تعمل في درجات حرارة مرتفعة تتطلب الشوارد مستقرة حراريا وغير قابلة للاشتعال. السوائل الأيونية (ILS)، والتي هي غير قابلة للاشتعال وغير متقلبة، حراريا الأملاح المنصهرة مستقرة، هي البديل المثالي لالقابلة للاشتعال وانخفاض درجة الغليان الشوارد المذيبات العضوية المستخدمة حاليا اليوم. وصفنا هنا الإجراءات ما يلي: 1) تجميع السوائل الأيونية الأحادية ودي فسفونيوم يقترن كلوريد أو مكرر (trifluoromethane) sulfonimide (TFSI) الأنيونات. 2) قياس الخصائص الحرارية واستقرار هذه السوائل الأيونية من الكالوري التفاضلية المسح الضوئي (DSC) والتحليل الوزني الحراري (TGA)؛ 3) قياس خصائص الكهروكيميائية من السوائل الأيونية التي كتبها voltammetry دوري (CV)؛ 4) إعداد الشوارد تحتوي مكرر الليثيوم (trifluoromethane) السلفوناميد. 5) قياس المشتركnductivity من الشوارد بوصفها وظيفة من درجة الحرارة؛ 6) تجميع خلية البطارية عملة مع اثنين من الشوارد جنبا إلى جنب مع الأنود معدن لي وLiCoO 2 الكاثود. و7) تقييم أداء البطارية عند 100 درجة مئوية. وصفنا بالإضافة إلى التحديات في تنفيذ فضلا عن الخبرات المكتسبة من تنفيذ هذه التجارب.
Introduction
بطاريات ليثيوم أيون هي الأجهزة التي تحول الطاقة بين الطاقة الكهربائية والطاقة الكيميائية وتوفير وسيلة مريحة لتخزين وتوصيل الطاقة على الطلب وعلى الحركة والتنقل. اليوم، تهيمن بطاريات ليثيوم أيون سوق الالكترونيات المحمولة بسبب كثافتها العالية للطاقة وإعادة chargeability، وهي التي تهم واسع النطاق وتخصص التطبيقات، مثل الحفر أسفل الحفرة والسيارات. وتتكون 1-5 بطاريات من أربعة عناصر رئيسية هي: القطب السالب، الأنود، فاصل، والكهارل. بينما كيمياء القطبين يملي كثافة الطاقة النظرية للبطارية، وسلامة ودرجة حرارة تقتصر أساسا من المواد المنحل بالكهرباء. 6-9 كربونات استنادا الشوارد المذيبات العضوية (على سبيل المثال، كربونات ثنائي ميثيل (DMC) والإيثيلين كربونات (EC)) وتستخدم على نطاق واسع في بطاريات ليثيوم أيون بسبب اللزوجة الخاصة المنخفضة، الموصلية عالية، وارتفاع الليثيوم الملح الذوبان. وعلاوة على ذلك، combina معينستعقد من المذيبات كربونات (DMC / EC) كما تشكل قوية وثابتة واجهة بالكهرباء (SEI)، وبالتالي منع ردود الفعل تدهور بين بالكهرباء والقطب، وإطالة عمر البطارية. ومع ذلك، والمذيبات الكربونات تعاني من نقطة غليان منخفضة ونقطة الوميض، مما يحد من درجة حرارة التشغيل من بطاريات ليثيوم أيون لأقل من 55 درجة مئوية، مع قضايا السلامة يحتمل أن تكون شديدة عندما يكون هناك دائرة قصر. 10،11
السوائل الأيونية هي فئة من الأملاح التي لديها ذوبان درجة حرارة أقل من 100 درجة مئوية. 12 وعلى النقيض من الأملاح غير العضوية نموذجية، والسوائل الأيونية تمتلك مجموعة واسعة السائل ويمكن أن تكون سائلة في درجة حرارة الغرفة. وتتكون السوائل الأيونية واحد أو عدة مراكز الموجبة العضوية، مثل imidazolium، فسفونيوم، البيريدينيوم، أو الأمونيوم وإقران مع أنيون العضوية أو غير العضوية، مثل methansulfonate، hexafluorophosphate، أو هاليد. 13،14 طائفة واسعة من المحتملة الموجبة وأنيون تركيباتيسمح لعدد كبير من المؤلفات ذات خصائص الانضباطي. وبالإضافة إلى ذلك، فإن التفاعلات الأيونية قوية داخل السوائل الأيونية تؤدي إلى ضغط يذكر بخار وعدم قابليتها للاشتعال، والاستقرار الحراري والكهروكيميائية عالية. 15،16
استبدال المنحلات بالكهرباء التقليدية مع السوائل الأيونية هو أحد الحلول التي تعالج قضايا السلامة الكامنة في بطاريات ليثيوم أيون الحالية، ويمكن أن تتيح لتطبيقات درجة حرارة عالية. 17-27 لتوضيح طرق المعالجة الاصطناعية والمواد العامة المستخدمة لبناء بطاريات ليثيوم أيون التي تحتوي على سوائل الأيونية لتطبيقات درجة حرارة عالية، ونحن تصف التوليف، والخصائص الحرارية، وخصائص الكهروكيميائية من أحادية ودي فسفونيوم السوائل الأيونية يقترن إما كلوريد (الكلور) أو مكرر (trifluoromethane) sulfonimide (TFSI) أنيون. يتم إضافة تركيزات مختلفة من الليثيوم مكرر (trifluoromethane) sulfonimide (LiTFSI) في وقت لاحق إلى فسفونيوم LIQU الأيونيةهويات لإعطاء الشوارد. واستنادا إلى أداء فسفونيوم الشوارد TFSI مع وأضاف LiTFSI مقارنة النظير كلوريد، يتم إنشاء خلية عملة مع إما أحادية أو دى فسفونيوم الشوارد TFSI جنبا إلى جنب مع الأنود معدن لي وLiCoO 2 الكاثود. وأخيرا، يتم تقييم أداء البطارية عند 100 درجة مئوية لمدة المختلفة بطاريات الخلايا عملة واحدة. ووصف الإجراءات التفصيلية، والتحديات في التنفيذ، والخبرات المكتسبة من تنفيذ هذه التجارب أدناه.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1.Synthesis من أحادية ودي فسفونيوم أيوني السوائل المقترنة مع كلوريد (الكلور) ومكررا (trifluoromethane) sulfonimide الأنيونات (TFSI)
ملاحظة: إجراءات أحادية فسفونيوم السائل الأيونية التي تمتلك ثلاثة هيكسيل واحد سلسلة ديكل ألكيل المحيطة الموجبة فسفونيوم يوصف، وتختصر هذا السائل الأيونية كما أحادية HexC10Cl. ويتكرر نفس الإجراء باستخدام 1،10-dichlorodecane للحصول على السائل الأيونية دى فسفونيوم في ارتفاع العائد، ويتم اختصار هذا السائل الأيونية كما دى HexC10Cl.
- أثناء وجوده في علبة القفازات تحت الأرجون، وتزن من trihexylphosphine (8.3 غرام، 29 ملمول) باستخدام الماصة الزجاج، والاستغناء في الضغط سفينة جدار كثيف. التالي، إضافة 1-chlorodecane (5.22 غرام، 29.6 ملمول) باستخدام الماصة الزجاج إلى السفينة نفسها. سقف السفينة التي تحتوي على خليط مع جلبة PTFE.
- تسخين الخليط الناتج تحت الأرجون إلى 140 درجة مئوية لمدة 24 ساعة في حين خلط للحصول على أحادية HexC10Cl. سوف الخليط يكونتأتي لزج.
- ضع الخليط في ظل فراغ عالية في 140 درجة مئوية مع التحريك لإزالة أي مواد البداية المضطربة المتبقية للحصول على النفط الخام أحادية HexC10Cl.
- لتنقية استخراج أحادية HexC10Cl من الخليط الخام باستخدام حوالي 10 مل من 1: 1 ثنائي كلورو ميثان (DCM) لالمشبعة محلول كلوريد الصوديوم (محلول ملحي) في 250 مل قمع فصل. جمع مرحلة DCM. تكرار عملية استخراج ثلاث مرات.
- الجمع بين 15 مل من حلول DCM جمعت تحتوي على المنتج، وتتبخر المذيب باستخدام المبخر الدوار للحصول على المنتج أحادية HexC10Cl.
- حل أحادي HexC10Cl (7.75 غرام، 16.74 ملمول) في 10 مل من DCM وإضافة LiTFSI (6.25 غرام، 21.76 ملمول)، قبل حله في 10 مل من الماء منزوع الأيونات. تتويج الخليط الناتج ويقلب في درجة حرارة الغرفة لمدة 24 ساعة.
- استخراج أحادية HexC10TFSI من الخليط باستخدام 250 مل قمع فصل مليئة حوالي 20 مل من DCM. كرر تحويلةعملية raction ثلاث مرات. الجمع بين الحلول DCM.
- إضافة 1-2 قطرات من 1 N AGNO 3 حل ل1 مل من مرحلة DCM لتأكيد القضاء التام على الأنيونات كلوريد من المرحلة العضوية. وسيتم إنتاج راسب أبيض إذا بقيت الأنيونات كلوريد في حل. كرر الخطوة استخراج حتى يتم إنتاج أي راسب أبيض.
- إضافة 1 غرام من MgSO اللامائية 4 إلى حل DCM، يقلب الخليط، ثم صب الحل DCM المجففة. بعد ذلك، تتبخر المذيب عن طريق التبخر الدوارة. العائد هو عادة أكبر من 98٪.
- كرر نفس الإجراء باستخدام 1،10-dichlorodecane للحصول على اثنين من السوائل الأيونية دى فسفونيوم، دى HexC10Cl ودى HexC10TFSI، في ارتفاع العائد.
- تميز السوائل الأيونية باستخدام 1 H، 13 C، و 19 F NMR في بالديوتيريوم كلوروفورم (التحول 7.24) وتقديم عينات للتحليل العناصر وتحليل الطيف الكتلي.
2. Characterization من السوائل الأيونية
- فرق المسح الكالوري (DSC)
- تزن من 5 إلى 10 ملغ من السائل الأيونية (رقم قياسي الكتلة الفعلية) وإضافته إلى مركز عموم عينة الألومنيوم، والذي في وقت لاحق مغلقة بإحكام. تأكد من إتمام هذه الخطوة بكفاءة كما السوائل الأيونية هي hydroscopic وسوف تغير الوزن إذا تركت على الوقوف.
- تحميل عموم عينة وتفريغ (المرجع) عموم في المسعر التفاضلي المسح. تأكد من وضع العينة وعموم الإشارة في الموقع المناسب على النحو الذي تحدده DSC المحددة المستخدمة.
- برنامج منحدر درجة الحرارة والتبريد دورة: 1) الحرارة من -70 درجة مئوية إلى 200 درجة مئوية في معدل التسخين من 10 درجة مئوية / دقيقة، 2) بارد إلى -70 درجة مئوية في معدل التبريد من 5 ° C / دقيقة، و 3) تكرار ركوب الدراجات للحرارة باردة ثلاث مرات.
- من خلال تحليل التتبع الحراري، وتحديد نقطة انصهار (T م)، تبلور (T ج)ودرجات الحرارة التحول الزجاجي (ت غ) (إن وجدت).
- التحليل الوزني الحراري (TGA)
- نظيفة والفارغة عموم البلاتين على ذراع متحرك من TGA. إضافة 5 إلى 10 ملغ من السائل الأيونية على عموم. لمس فقط المقلاة باستخدام الملقط.
- تسخين العينة 20-500 درجة مئوية في معدل التسخين من 10 درجة مئوية / دقيقة.
- تحديد درجة حرارة التحلل حيث يتم فقدان 10٪ من وزن العينة الأصلي. للدراسات الاستقرار على المدى الطويل، تسخين العينة في درجة الحرارة المحددة لفترة طويلة من الوقت ورصد فقدان الوزن.
- قياسات اللزوجة
- مع ماصة الزجاج، ضع 1 مل من السائل الأيونية على المسرح بلتيير من مقياس غلفاني سلالة تسيطر عليها. تأكد من أن لوحة الألومنيوم وتغطيتها بالكامل مع السائل الأيونية.
- استخدام 20 مم موازية لوحة الألومنيوم (أو مخروط) وتعيين فجوة بين لوحة الألومنيوم والسطح العلوي للرانه أخذ عينات لتكون 1،0-2،0 مم في كل من أشواط.
- للحد من تأثير الرطوبة في الهواء، وإجراء القياسات في كيس القفازات مملوءة بغاز النيتروجين.
- قبل كل اختبار، قبل القص العينة بمعدل القص من 100 هرتز لمدة 10 ثانية للقضاء على أي الذاكرة الفعلية من العينة، اتبع مع خطوة توازن 15 دقيقة من أجل العينة للوصول إلى حالة حالة مستقرة.
- تحديد المنطقة اللزجة الخطية (LVR) عبر الاجتياح سلالة متذبذبة في تردد ثابت (1 هرتز) مع اتساع سلالة ،1-10٪.
- تحديد السلالة التي تقع في LVR وإجراء مسح التردد متذبذبة ،1-10 هرتز. تحديد اللزوجة معقدة على تردد وسلالة معينة.
- إجراء مسح درجة الحرارة متذبذبة التي تسيطر عليها البرنامج أداة من 10 ° C إلى 95 ° C مع الزيادات من 5 ° C والتوازن 1 دقيقة في كل درجة الحرارة. تحديد سلالة والترددذ، على سبيل المثال، لتكون بنسبة 1.0٪ و 1 هرتز، على التوالي. تتم قراءة اللزوجة معقدة عند درجات حرارة مختلفة بها.
- قياسات الموصلية
- تجفيف السائل الأيونية عند 100 درجة مئوية تحت فراغ عالية لمدة 12 ساعة لإزالة كميات ضئيلة من الرطوبة قبل إجراء الاختبار.
- في علبة القفازات تحت جو الأرجون، تحميل ما يقرب من 4 مل من العينة في أنبوب اختبار، ومن المؤكد أن إضافة عينة كافية لتزج الشريط الاستشعار عن لجنة التحقيق الموصلية تماما.
- استخدام كتلة التدفئة للسيطرة على درجة الحرارة والحفاظ على التحريك أثناء القياس للحفاظ على التجانس.
- قراءة الموصلية في كل درجة الحرارة بعد وقت موازنة 30 دقيقة.
- voltammetry دوري (CV)
- تجميع / ليثيوم / البلاتين نظام ثلاث الكهربائي ليثيوم في علبة القفازات تحت جو الأرجون.
- تهمة السفينة مع السائل الأيونية والتأكد من IMME جميع الأقطابrsed في السائل الأيونية. ختم السفينة تحت الأرجون.
- تتوازن السفينة في درجة الحرارة المطلوبة لمدة 20 دقيقة. اكتساح معدل المحتملين في 1 بالسيارات / ثانية بين -0.2 V و 6.5 V مقابل لي + / لي.
3. إعداد المنحلات بالكهرباء
- تجفيف السائل الأيونية في ظل فراغ عالية في 80 درجة مئوية خلال الليل مع التحريك صارمة لضمان إزالة كميات ضئيلة من المياه.
- تجفيف LiTFSI عند 70 درجة مئوية لمدة ثلاثة أيام في فرن فراغ.
- نقل السائل الأيونية اللامائية والملح LiTFSI إلى علبة القفازات.
- إضافة السائل الأيونية (على سبيل المثال، أحادية HexC10TFSI، 4.50 غرام، 6.4 ملمول) وLiTFSI (1.83 غرام، 6.4 ملمول) إلى قارورة فرن المجفف تحتوي على بقضيب. يحرك الخليط بين عشية وضحاها حتى يصبح متجانس للحصول على تركيز 1.6 M لالمنحل بالكهرباء.
4. تصنيع خلية البطارية ليثيوم ايون كوين
- في علبة القفازات تحت atmosp الأرجونهنا، في الربيع واحد واحد القرص الصلب المقاوم للصدأ في الغطاء السفلي للخلية عملة واحدة. وضع 12.7 مم LiCoO 2 القطب (24 ملغ) في القرص الصلب غير القابل للصدأ.
- نقع قطعتين من الفواصل (الأغشية البولي بروبلين مسامية) في المنحل بالكهرباء السائل الأيونية المذكور على استعداد عند 60 درجة مئوية على طبق ساخن لمدة 15 دقيقة.
- إضافة بالكهرباء السائل الأيونية على سطح الكاثود LiCoO 2 حتى يتم تغطية المواد بشكل كامل مع بالكهرباء (≈ 0.5 مل).
- وضع فواصل غارقة في الإلكتروليت في مركز الخلية عملة واحدة. ثم إضافة بضعة قطرات من بالكهرباء السائل الأيونية (بضعة ميكرولتر) على الفواصل.
- قطع قطعة من معدن الليثيوم التي يبلغ قطرها 12.7 ملم في علبة القفازات. وضع معدن الليثيوم على رأس الفواصل.
- سقف الخلية عملة وختم ذلك مع المكشكش في علبة القفازات.
- نقل الخلية عملة من خارج منطقة الجزاء القفازات وبقية الخلية لمدة 12 ساعة قبل بدء عشره بطارية / الاختبارات الكهروكيميائية.
5. أداء البطارية عند 100 ° C
- وضع خلية عملة في فرن تعمل على 100 درجة مئوية، والتي لديها ثقب صغير في الجدار الخلفي حيث تم الخيوط الكابلات من محطة اختبار الكهروكيميائية. ربط الخلية عملة إلى محطة اختبار الكهروكيميائية.
- ترك الخلية عند 100 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة لكي تتوازن إلى درجة الحرارة.
- اختر galvanostatic الدراجات المسؤول عن تصريف في محطة اختبار الكهروكيميائية. تعيين عدد دورة إلى 500.
- تعيين المسؤول الحالي إلى 500 أمبير والحد الأعلى الجهد 4.2 خامسا تعيين وقت راحة 60 ثانية في 0 V بعد كل تهمة.
- تعيين التصريف الحالي إلى 500 أمبير والجهد الحد الأدنى إلى 3.0 خامسا تعيين وقت راحة 60 ثانية في 0 V بعد كل التفريغ.
- بدء تشغيل ركوب الدراجات المسؤول عن تصريف في تيار 500 أمبير بين 3.0 إلى 4.2 V V باستخدام البرنامج. تقييم آغ الناتج تهمةالوقت ainst.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
السوائل الأيونية، أحادية HexC10Cl ودى HexC10Cl، أعدت عن طريق تفاعل أليف النواة، وأعطى لاحق رد فعل الصرف هاليد على أحادية HexC10TFSI ودى HexC10TFSI السوائل الأيونية، على التوالي (الشكل 1A). وكانت 14 كل أربعة السوائل الأيونية السوائل عديم اللون ولزج قليلا (الشكل 1B). ويرد التمثيلية 1 H NMR السائل الأيونية أحادية HexC10TFSI في الشكل 1C، وجنبا إلى جنب مع مطياف الكتلة وتحليل البيانات عنصري وأكد هيكل.
بعد ذلك، تم تحديد الثبات الحراري من السوائل الأيونية أربعة (الجدول 1). كسائل الأيونية التمثيلي، سيتم وصف دى HexC10TFSI في التفاصيل. أولا، تم تنفيذ DSC لتحديد ما إذا كانت هناك أي مرحلة التحولات بين -70 إلى 150 درجة مئوية (الشكل 2A). لا من درجات الحرارة التحول الزجاجي وقد لوحظ إعادة أو ذوبان درجة الحرارة لالسائل الأيونية دى HexC10TFSI، مما يدل على مدى ومرحلة السائل الاستقرار واسعة على هذا النطاق درجة الحرارة. في اختبار درجة حرارة منحدر باستخدام TGA بمعدل التدفئة من 10 درجة مئوية / دقيقة، لم السائل الأيونية دى HexC10TFSI لا تظهر خسارة الوزن حتى 300 درجة مئوية. تم تحديد درجة حرارة التحلل الحراري لتكون 365 درجة مئوية (الشكل 2B).
تم تحديد استقرار الكهروكيميائية للأحادية HexC10TFSI ودى HexC10TFSI السوائل الأيونية عند 100 درجة مئوية بحلول السيرة الذاتية باستخدام ثلاث الكهربائي ليثيوم / لي / الإعداد البلاتين (الشكل 3A). أجريت قياسات السيرة الذاتية على 100 درجة مئوية بين -0.5 و 6.5 V (مقابل لي + / لي) بمعدل المسح من 1 بالسيارات / ثانية. كانت أحادية HexC10TFSI ودى HexC10TFSI السوائل الأيونية مستقرة تصل إلى 5.0 V على الأقل مقابل لي + / لى فى 100 درجة مئوية. فوق 5.0 V، وقع التحلل من أنيون TFSI.
ر. "FO: المحافظة على together.within الصفحات =" 1 "> ثم تم تحديد اللزوجة من السوائل الأيونية عند 25 درجة مئوية (الجدول رقم 1) منذ اللزوجة من أحادية HexC10TFSI ودى HexC10TFSI السوائل الأيونية كانت إلى حد كبير أقل (7 با · ثانية في درجة حرارة الغرفة) مقارنة مع السوائل الأيونية مقرها الكلور، أجريت ما تبقى من الدراسات مع هذه السوائل الأيونية اثنين. والمخلوطة LiTFSI في وقت لاحق مع أحادية HexC10TFSI ودى HexC10TFSI، على التوالي، في الوزن تم قياس نسبة 5٪ (0.3 م)، واللزوجة والتوصيل من الشوارد. وفي جميع درجات الحرارة بين 25 و 100 درجة مئوية، وكان بالكهرباء دى HexC10TFSI + LiTFSI لزوجة أعلى من أحادية HexC10TFSI + LiTFSI. زيادة درجة الحرارة الممنوحة اللزوجة الدنيا (الشكل 4A). وبالمثل، زادت قيم التوصيل عند ارتفاع درجات الحرارة لكل من الشوارد، مع أحادية HexC10TFSI + LiTFSI بالكهرباء واظهار القيم الموصلية أكبر من دى HexC10TFSI +بالكهرباء LiTFSI في جميع درجات الحرارة.المقبل، واعتماد اللزوجة والتوصيلات الأيونية على كمية من LiTFSI أضاف (0.3 M و 1.6 M) إلى أحادية HexC10TFSI + LiTFSI وتم تحديد الشوارد دى HexC10TFSI + LiTFSI بوصفها وظيفة من درجة الحرارة. كما هو مبين في الشكل 4B، وتركيز الملح LiTFSI أثرت على حد سواء الموصلية واللزوجة. أتاحت تركيز الملح أعلى خليط أكثر لزوجة، وبالتالي وسيلة أقل موصل. زيادة درجة الحرارة انخفضت بشكل ملحوظ اللزوجة، وبالتالي زيادة التوصيل لجميع التراكيب. عرضت بالكهرباء أحادية HexC10TFSI + LiTFSI اللزوجة المنخفضة والتوصيلات أعلى من بالكهرباء دى HexC10TFSI + LiTFSI المقابلة. على سبيل المثال، في درجة حرارة الغرفة، وبالكهرباء أحادية HexC10TFSI + LITFSI (0.3 M و 1.6 M) عرض التوصيلات منخفضة نسبيا (~ 0.01 ملي / سم)، في حين عند 100 ° Cارتفعت التوصيلات من قبل اثنين من حيث الحجم وكانت حوالي 1 ملي / سم. أعطت زيادة كميات LiTFSI التوصيلات أقل واللزوجة العالية. على سبيل المثال، عندما تم رفع درجة الحرارة إلى 100 درجة مئوية، والتوصيل من 0.3 M أحادية HexC10TFSI + LiTFSI (~ 1.7 ملي / سم) بالكهرباء كان تقريبا ضعف القيمة المقاسة لتكوين 1.6 M (~ 1.0 ملي / سم) .
قبل التجارب خلية عملة واحدة، وقد أجريت التجارب السيرة الذاتية لتحديد استجابة الكهروكيميائية للأحادية HexC10TFSI + LiTFSI (0.3 م) ودى HexC10TFSI + LiTFSI (0.3 M) في 25، 60، و 100 درجة مئوية في وجود من الأكسدة زوجين لي / LiCoO 2، على التوالي (الشكل 3B). وقد اجتاحت الجهد 1،5-4،6 الخامس مع المعدل الحالي ل1 بالسيارات / ثانية. زيادة التيار بشكل كبير 25-100 درجة مئوية، مشيرا إلى أن ما ارتفعت درجة الحرارة، وانخفاض لزوجة مع الناتجة خفضت المقاومة الداخلية. تانه أحادي HexC10TFSI أظهرت + LiTFSI استجابة الحالية أعلى من دى HexC10TFSI + LiTFSI في كل درجة الحرارة. في حوالي وحظت قمم رد فعل LiCoO 2 الأكسدة المتوقع 3.6 V و 4.1 V. كان إقحام لي + واجتثاث إقحام معظمهم الكامل من 2.5 V إلى 4.6 V، ولم يلاحظ أي تحلل المواد واضح ضمن هذا النطاق.
ونظرا لخفض اللزوجة وأعلى الموصلية فضلا عن الاستقرار الكهروكيميائية بين 2.5 و 4.6 V، سواء استخدمت الشوارد أحادية HexC10TFSI + LiTFSI ودى HexC10TFSI + LiTFSI باسم الشوارد للتقييم في بطاريات الخلايا عملة واحدة. وتظهر تصميم بطارية، والمكونات، وهيكل تجميعها في الشكل 5A مع اثنين من الفولاذ المقاوم للصدأ جامعي الحالية تقع في نهايات لإنشاء بطارية لمثل شطيرة. يخدم لي المعادن مثل الأنود يجلس على جامع الحالي القاع، التي يفصلها عن القسطرة LiCoO 2قصيدة من قبل اثنين من مسامية فصل غشاء البولي بروبلين. كانت غارقة الفواصل في بالكهرباء السائل الأيونية قبل البناء للبطارية. طوقا والفواصل، أو الينابيع، واستخدمت بعد ذلك لإنشاء ختم محكم للبطارية ولعقد ومحاذاة مكونات البطارية معا. ان جفت جميع مكونات البطارية وكذلك LiCoO 2 في فرن الفراغ عند 70 درجة مئوية خلال الليل لإزالة الرطوبة. بالكهرباء لفحصها تم تجفيفها في 100 درجة مئوية تحت عالية فراغ بين عشية وضحاها قبل الاستخدام. تم تنفيذ كافة الخطوات تجميع في علبة القفازات تحت جو الأرجون. تجميعها مرة واحدة، كانت مختومة الخلية عملة وبطارية إزالتها من علبة القفازات.
أجرينا المقبل الدراجات المسؤول عن تصريف (CD) لتقييم قدرة محددة ودورة حياة البطارية. أداء أحادية HexC10TFSI + LiTFSI والشوارد دى HexC10TFSI + LiTFSI مع 0.3 M من LiTFSI في بطارية ليثيوم / LiCoO 2 الشكل 5B، البطاريات فشلت في غضون 10 دورات. وأظهرت الخلية عملة تحتوي على بالكهرباء أحادية HexC10TFSI + LiTFSI قدرة أولية أعلى من حوالي 140 مللي أمبير / ز ثم انخفضت بنحو 20٪ مع كل دورة إضافية. بدأت ركوب الدراجات للخلية عملة مع بالكهرباء دى HexC10TFSI + LiTFSI في انخفاض القدرات، وذلك بسبب لزوجة أعلى من بالكهرباء، ولكن بعد ذلك انخفضت، وإن لم يكن بالحدة التي لخلية عملة تحتوي على بالكهرباء أحادية HexC10TFSI + LiTFSI . فشل البطارية فجأة بعد دورة سبع سنوات. أظهر أحادية HexC10TFSI + LiTFSI بالكهرباء قدرة أعلى محددة وركوب الدراجات أكثر استقرارا من الخلية مع بالكهرباء دى HexC10TFSI + LiTFSI. ويعزى الأداء الضعيف لكل من السوائل الأيونية إلى تركيز منخفض من LiTFSI. وهكذا، فإن تركيز LiTFSI للأحاديةكان -HexC10TFSI + LiTFSI بالكهرباء الزيادة إلى 1.0 م و 1.6 م، وتكررت التجربة. تم الحصول على تحسن كبير في أداء البطارية (الشكل 5C). على وجه التحديد، واستخدام كل من 1.0 م و 1.6 م أحادية HexC10TFSI الشوارد + LiTFSI كما يتجلى ذلك خفضت بشكل كبير تسوس القدرة على 100 درجة مئوية في الخلية عملة واحدة. بقي نحو 90٪ من قدرة بعد 20 دورات للخلية عملة تحتوي على أحادية HexC10TFSI + LiTFSI (1.6 M) بالكهرباء. وكانت النتائج من الخلية عملة في صياغة بالكهرباء 1.0 M مماثلة: وقعت الدراجات مستقرة خلال 15 دورة الأولى ومن ثم انخفاض مفاجئ إلى 100 مللي أمبير / ز حدث في دورة 20. وكان تركيز أعلى من LiTFSI الضروري للحفاظ على القدرة على درجة حرارة عالية.
لمزيد من التحقيق في دورة الحياة من البطاريات، وأجري galvanostatic التجربة المسؤول عن تصريف الدراجات موسعة مع الخلية عملة تحتوي على أحادية HexC10TFSI + LiTFSI (1.6 M) بالكهرباء مع المعدل الحالي لC / 7 ه الموافق كامل تهمة / التفريغ قدرة الكاثود في 7 ساعات. تعمل البطارية لمدة شهر على 100 درجة مئوية، وتدوير 70 مرات (الشكل 5D). انخفضت قدرة عالية الأولية من ~ 135 مللي أمبير / ز 70 ماه / ز بعد 70 دورات.
الشكل 1. تحضير وتوصيف الهيكلية السائل الأيونية فسفونيوم. (أ) الطريق الاصطناعية إلى السائل الأيونية monoHexC10TFSI. (ب) صورة لأحادية HexC10TFSI السائل الأيونية النقية. و (ج) 1 H NMR الطيف لأحادية HexC10TFSI. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
ن الصفحات = "1"> 
الرقم بيانات التوصيف 2. الاستقرار الحراري للأحادية HexC10TFSI ودى HexC10TFSI السوائل الأيونية. (أ) تدفق الحرارة بوصفها وظيفة من درجة الحرارة من -70 إلى 150 درجة مئوية، إذا ما قيست DSC. و (ب) فقدان الوزن بوصفها وظيفة من درجة الحرارة، مقاسا TGA. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 3. التجارب voltammetry دوري. (A) voltammetry دوري من monoHexC10TFSI في 100 ضد حزب العمال. (ب) voltammetry دوري من دى HexC10TFSI في درجات حرارة مختلفة في LiCoO 2 / الأكسدة زوجين لي. و(C ز>) voltammetry دوري من أحادية HexC10TFSI + LiTFSI في درجات حرارة مختلفة في LiCoO 2 / لي الأكسدة الزوجين. أعيد طبعها بإذن من العلوم الكيميائية 27. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الرقم 4. قياسات التوصيل واللزوجة. (A) دى HexC10TFSI + LiTFSI (0.3 م) وأحادية HexC10TFSI + LiTFSI (0.3 M) بوصفها وظيفة من درجة الحرارة، (ب) أحادية HexC10TFSI + LiTFSI محملة بتركيزات مختلفة من LiTFSI بوصفها وظيفة من درجة الحرارة. أعيد طبعها بإذن من العلوم الكيميائية 27. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
"jove_content" FO: المحافظة على together.within الصفحات = "1"> 
الرقم 5. عملة التجارب خلية البطارية. (A) تخطيطي لخلية البطارية عملة. (ب) قدرة التفريغ بوصفها وظيفة من عدد دورة لبطارية تحتوي على أحادية Hexc10TFSI + LiTFSI (0.3 م) ودى HexC10TFSI + LiTFSI (0.3 م) في 100 درجة مئوية. (ج) قدرة التفريغ بوصفها وظيفة من عدد دورة لبطارية تحتوي على أحادية Hexc10TFSI مخدر مع تركيزات مختلفة من LiTFSI عند 100 درجة مئوية؛ (D) Galvanostatic الدراجات المسؤول عن تصريف للبطارية مع أحادية Hexc10TFSI + LiTFSI (1.6 M) تكوين في 100 درجة مئوية، ومعدل الحالي في C / 7. أعيد طبعها بإذن من العلوم الكيميائية 27. الرجاء انقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الجدول 1. خصائص Ioniج السوائل تحت التحقيق.
وتصميما من -70 إلى 150 درجة مئوية. فإنه يشير إلى أن تي ز أو تي م لم يكن لوحظ في درجات الحرارة التي تم اختبارها.
ب درجة الحرارة بنسبة 10٪ وفقدان الوزن. والعينات التي تحميها النيتروجين خلال الاختبار.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
نهجنا في تطوير غير قابلة للاشتعال وارتفاع في درجة الحرارة وظيفية بطاريات ليثيوم أيون يتضمن تركيب الشوارد السائل الأيونية الجديدة وتقييمها لاحقا في خلايا عملة نموذجية. على وجه التحديد، تم اختبار أحادية HexC10TFSI ودى HexC10TFSI الشوارد مقرها في خلية عملة امتلاك الأنود معدن لي وLiCoO 2 الكاثود. الخطوات الحاسمة في هذا النهج هي: 1) تحديد بالكهرباء الرئيسي وفقا لمجموعة من مواصفات التصميم؛ 2) الحفاظ على جفاف وضمان المياه لا يدخل الخلية؛ و3) وضع إجراءات خلية تجميع التي تتيح بطارية العمل.
ويرجع ذلك إلى عدد كبير من السوائل الأيونية المتاحة ونظرا لمجموعات مختلفة من الكاتيونات والأنيونات، وإجراء عملية تكرارية الذي ينطوي على اختيار من السائل الأيونية، وتقييم الأداء، ومن ثم تحسين أو تغيير في تكوين السائل الأيونية. مادة بالكهرباء المثالية يجب أن POSSوفاق سطيف الخصائص التالية: 1) نافذة الكهروكيميائية واسعة، وضمنه بالكهرباء مستقرة. 2) الموصلية الأيونية عالية ومنخفضة التوصيل الالكتروني لتسهيل نقل أيون بين الأقطاب وتمنع التفريغ الذاتي. 3) الكيميائية والاستقرار الحراري بحيث بالكهرباء متوافق مع مكونات الخلايا الأخرى مثل الفواصل، الأقطاب الكهربائية وركائز، وغيرها، وزيادة سلامة الخلية؛ 4) عدم قابليتها للاشتعال وانخفاض ضغط البخار لتجنب الضغط خلية تراكم واطلاق النار خلال فشل الخلية؛ و5) سمية منخفضة ومنخفضة التكلفة. الاستقرار الحرارية العالية المنحل بالكهرباء هو أمر حاسم لعملية آمنة وعددا دورة عالية للبطاريات التي تعمل في درجات حرارة أعلى من 25 درجة مئوية. المواد بالكهرباء التقليدية هي المذيبات كربونات مقرها التي هي قابلة للاشتعال ومتقلبة، وبالتالي لا يمكن استخدامها في بطاريات ارتفاع في درجة الحرارة. كما يجري التحقيق في 28 الشوارد بوليمر لأنها تمتلك مزايا غير خمصة-tility وعدم قابليتها للاشتعال. ومع ذلك، الشوارد البوليمر وعادة ما تكون هياكل صلبة ولها التوصيلات أقل (<10 4 S / سم) مقارنة السوائل الأيونية والمذيبات كربونات مقرها. 29،30
وفقا لمتطلبات لهذه المادة بالكهرباء مثالية المذكورة أعلاه، واختيار بالكهرباء يمكن أن يكون تحديا. غالبا ما تتعارض هذه المتطلبات يجب أن يؤخذ كل منهما والمفاضلة لتحقيق أفضل أداء البطارية. والتحدي التمثيلي التي واجهناها تشارك اختيار تركيز ملح الليثيوم. لقد اخترنا في البداية 0.3 M كما تركيز لاستخدامها في البطارية كما انها اسفرت عن أعلى التوصيل. أي زيادة في تركيز الملح ما وراء 0.3 M زادت اللزوجة وخفضت الموصلية بسبب زيادة في الكتلة. ومع ذلك، لاحظنا أن هذا التركيز قليل الملح الدراجات محدود المسؤول عن تصريف، في حين أن استخدام تركيزات أعلى، مثل 1.0 M و 1.6 M (ثيمتلك هيك قيم التوصيل السفلي)، وقدم الدراجات تعد مستقرة في الخلية عملة واحدة. محاولات لزيادة تركيز الملح لي ما وراء 1.6 M باءت بالفشل، كما كنا في حد الذوبان. بالإضافة إلى ذلك، وذلك باستخدام هذا الإجراء، القطب السالب، الأنود، والفاصل، جنبا إلى جنب مع بالكهرباء، يمكن تبادلها ومتنوعة لتقييم تكوينات بطارية أخرى.
ومن المعروف الرطوبة في التدهور أداء البطارية وتقصير دورة الحياة، وكذلك تأثير الخصائص الفيزيائية للمواد (على سبيل المثال، اللزوجة). وبالتالي، فإن جميع المواد التي تتألف منها البطارية يجب أن تكون على استعداد، وتميزت في ظل ظروف اللامائية وتحت حماية من غاز الأرجون. على سبيل المثال، يتم استخدام إجراءات تجفيف صارم لإزالة كميات ضئيلة من الرطوبة من السوائل الأيونية والأملاح لي. لهذه الأسباب، والسوائل الأيونية يتم تجفيفها دائما عند 100 درجة مئوية لمدة 24 ساعة مع التحريك صارم تحت عالية فراغ بين عشية وضحاها قبل الاستخدام. وrheoloيتم تنفيذ دراسات gical في كيس القفازات مغلقة مليئة النيتروجين للتأكد من أن السوائل الأيونية لا تتعرض للهواء، والسوائل الأيونية هي استرطابي وسهولة امتصاص المياه. وبالتالي، فإن جميع المواد الداخلة ينبغي التعامل أو أعدت في علبة القفازات أو محمية من قبل غاز خامل (الأرجون) في ظل ظروف اللامائية. وينبغي أيضا أن تؤخذ التحذيرات الخاصة عند التعامل مع العبوات الزجاجية ونقل السائل الأيونية داخل وخارج علبة القفازات. وأخيرا، يتم تجفيفها كافة مكونات بطارية الأجهزة في فرن الفراغ عند 70 درجة مئوية خلال الليل لإزالة الرطوبة منه قبل التجمع في علبة القفازات.
ووجهت عدة صعوبات فنية عند تجميع البطاريات السائلة الأيونية أساس نتيجة طبيعة لزجة من السوائل الأيونية مقارنة مع المذيبات كربونات تتدفق بسهولة. عندما نقع الفواصل في السائل الأيونية قبل الجمعية الخلية، فمن الصعب أن الرطب جميع المسام الفاصل. وبالتالي، فإننا تسخين separators في السائل الأيونية إلى 60 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة مع التحريك لضمان ترطيب كامل للالفاصل. وبالمثل، فإن الشقوق / يجب أيضا أن تملأ المسام في الأقطاب مع كافية بالكهرباء السائل الأيونية لضمان اتصالات جيدة مع المكونات الأخرى للبطارية. من أجل الحصول على نتائج متسقة، والاستغناء عن عدة قطرات من السائل الأيونية لتغطية كامل السطح ويتم تسخين القطب إلى 60 درجة مئوية لمدة 15 دقيقة قبل دمج القطب LiCoO 2 في البطارية. هذه الخطوات هي الحاسمة كما كميات كافية من بالكهرباء سوف تحمل ماس كهربائى أثناء عملية خلية عملة واحدة. قبل الاختبار، فمن المهم أن يكون بقية بطارية تجميعها في درجة حرارة الغرفة لمدة 12 ساعة للتأكد من أن بالكهرباء تتوزع في جميع أنحاء البطارية.
مع المعالجة السليمة لجميع المواد لضمان جفاف، وتغطي تماما كل مكونات بطارية خلية عملة (على سبيل المثال، القطب ومنفصل،الاختصاصات) مع بالكهرباء، والسماح للبطارية خلية عملة للتوازن، وبطارية خلية عملة يمكن أن تكون ملفقة التي هي مناسبة لاختبار الشوارد السائل الأيونية في درجات حرارة عالية. في حالة حدوث فشل أو يتم الحصول على نتائج غير عادية، ومراجعة الخطوات والاقتراحات المذكورة أعلاه، وتكرار التجارب. القيود يمكن أن تنشأ أيضا بسبب الخصائص الكامنة في المواد المستخدمة لبناء خلية البطارية عملة واحدة. على سبيل المثال، إذا تم إجراء اختبارات أكثر من 100 درجة مئوية، وتحتاج إلى تغيير الفواصل والأقطاب الكهربائية.
وفي الختام، تم وصفها بروتوكولات لإعداد القائمة على فسفونيوم الأيونية السائل والليثيوم مكرر (trifluoromethane) sulfonimide الشوارد الملح، وتجميع درجة حرارة أداء بطارية ليثيوم أيون خلية عملة غير قابلة للاشتعال والعالية. يتم قياس اللزوجة والاستقرار الحراري، التوصيل، والاستقرار الكهروكيميائية من أحادية فسفونيوم ودى فسفونيوم السوائل الأيونية. إعداد خلية البطارية عملة تحتوي إماوأحادية فسفونيوم + LiTFSI أو دى فسفونيوم + الشوارد LiTFSI، ولاحق اختبار البطارية عند 100 درجة مئوية كشف تأثير تركيز ملح الليثيوم في سباق الدراجات ناجحة. وهذه الإجراءات التجريبية التحقق من صحة تسهيل دراسة البطاريات ارتفاع في درجة الحرارة، وخاصة تلك التي تستخدم الشوارد لزجة واللامائية.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Silicone oil | Sigma-Aldrich | 85409 | |
| Potassium hydroxide | Sigma-Aldrich | 221473 | Corrosive |
| Rotary evaporator | Buchi | R-124 | |
| High-vacuum pump | Welch | 8907 | |
| Nitrogen, ultra high purity | Airgas | NI UHP300 | Compressed gas |
| Tetrahydrofuran, stabilized with BHT | Pharmco-Aaper | 346000 | Flammable. Dried before use. |
| Dichloromethane | Pharmco-Aaper | 313000 | Flammable, toxic. |
| Separatory funnel (1 L) | Fisher Scientific | 13-678-606 | |
| Sodium sulfate | Sigma-Aldrich | 239313 | |
| Ethanol, absolute | Pharmco-Aaper | 111USP200 | Flammable, toxic. |
| Buchner funnel | Fisher Scientific | FB-966-F | |
| Methanol | Pharmco-Aaper | 339000ACS | Flammable, toxic. |
| Triethylamine (anhydrous) | Sigma-Aldrich | 471283 | Toxic, flammable, harmful to environment |
| Glass syringe | Hamilton Company | 1700-series | |
| Deuterated chloroform | Cambridge Isotopes Laboratories, Inc. | DLM-29-10 | Toxic |
| Nuclear magnetic resonance instrument | Varian | V400 | |
| Hydrogen | Airgas | HY HP300 | Highly flammable. |
| Hexanes | Pharmco-Aaper | 359000ACS | Toxic, flammable. |
| Differential scanning calorimeter | TA Instruments | Q100 | |
| N,N-dimethylformamide | Sigma-Aldrich | 227056 | Toxic, flammable. |
| Trihexylphosphone | TCI America | Toxic, flammable. | |
| 1-Chlorodecane | Sigma-Aldrich | Toxic, flammable. | |
| Bis(trifluoromethane)sulfonimide lithium salt | Sigma-Aldrich | Hydrophilic | |
| 1,10-dichlorodecane | Sigma-Aldrich | Toxic, flammable. | |
| Thermal Gravemetric Analysis (TGA) | TA Q50 | TA instruments | |
| Differential scanning calorimeter (DSC) | TA Q100 | TA instruments | |
| Controlled Strain Rheometer | AR 1000 | ||
| Conductivity Meter | Consort | K912 | 4-electrode cell |
| Potentiostat/Galvanostat | Princeton Applied Research | VersaStat MC4 | Electrochemical testing |
| Separators | Celgard | C480 | polypropylene/polyethylene |
| CR2032 coin cells | MTI Corp. | EQ-CR2032-CASE | |
| LiCoO2 electrode | MTI Corp. | EQ-CR2032 | Cathode material |
| lithium metal | Alfa Aesar | 10769 | Anode Material |
| Stainless Steel Spacer | MTI Corp. | EQ-CR20-Spacer304-02 | 15.5 mm Dia x 0.2 mm |
| Wave Spring | MTI Corp. | EQ-CR20WS-Spring304 | |
| Electric Coin Cell Crimping Machine | MTI Corp. | MSK-160D | |
| Glove box | Mbraun | Water free, oxygen free operation |
References
- Armand, M., Tarascon, J. -M.
- Linden, D., Reddy, T. B. Handbook of batteries. , 3rd edn, McGraw-Hill Education. (2002).
- Scrosati, B., Garche, J. Lithium batteries: Status, prospects and future. J. Power Sources. 195, 2419-2430 (2010).
- Goodenough, J. B., Park, K. -S. The Li-Ion Rechargeable Battery: A Perspective. J. Am. Chem. Soc. 135, 1167-1176 (2013).
- Scrosati, B., Hassoun, J., Sun, Y. -K. Lithium-ion batteries. A look into the future. Energ. Environ. Sci. 4, 3287-3295 (2011).
- Tarascon, J. -M., Armand, M. Issues and challenges facing rechargeable lithium batteries. Nature. 414, 359-367 (2001).
- Goodenough, J. B., Kim, Y. Challenges for Rechargeable Li Batteries. Chem. Mater. 22, 587-603 (2010).
- Etacheri, V., Marom, R., Elazari, R., Salitraa, G., Aurbach, D. Challenges in the development of advanced Li-ion batteries: a review. Energ. Environ. Sci. 4, 3243-3262 (2011).
- Feng, X., et al. Thermal runaway features of large format prismatic lithium ion battery using extended volume accelerating rate calorimetry. J. Power Sources. 255, 294-301 (2014).
- Hammami, A., Raymond, N., Armand, M. Lithium-ion batteries: Runaway risk of forming toxic compounds. Nature. 424, 635-636 (2003).
- Xu, K. Nonaqueous liquid electrolytes for lithium-based rechargeable batteries. Chem. Rev. 104, 4303-4417 (2004).
- Ohno, H. Electrochemical Aspects of Ionic Liquids. , John Wiley & Sons. (2005).
- Wasserscheid, P., Welton, T. Ionic Liquids in Synthesis. , Wiley-VCH. (2003).
- Wathier, M., Grinstaff, M. W. Synthesis and properties of supramolecular ionic networks. Journal of the American Chemical Society. 130, 9648-9649 (2008).
- Gebresilassie Eshetu, G., Armand, M., Scrosati, B., Passerini, S. Energy storage materials synthesized from ionic liquids. Angew. Chem. Int. Ed. 53, 13342-13359 (2014).
- Armand, M., Endres, F., MacFarlane, D. R., Ohno, H., Scrosati, B. Ionic-liquid materials for the electrochemical challenges of the future. Nat. Mater. 8, 621-629 (2009).
- Xu, K. Electrolytes and interphases in Li-ion batteries and beyond. Chem. Rev. 114, 11503-11618 (2014).
- Sakaebe, H., Matsumoto, H. N-Methyl-N-propylpiperidinium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (PP13-TFSI) - novel electrolyte base for Li battery. Electrochem. Commun. 5, 594-598 (2003).
- Paillard, E., et al. Electrochemical and Physicochemical Properties of PY14FSI-Based Electrolytes with LiFSI. J. Electrochem. Soc. 156, A891-A895 (2009).
- Tsunashima, K., Sugiya, M. Physical and electrochemical properties of low-viscosity phosphonium ionic liquids as potential electrolytes. Electrochem. Commun. 9, 2353-2358 (2007).
- Nakagawa, H., et al. Application of nonflammable electrolyte with room temperature ionic liquids (RTILs) for lithium-ion cells. J. Power Sources. 174, 1021-1026 (2007).
- Fuller, J., Carlin, R. T., Osteryoung, R. A. The Room Temperature Ionic Liquid 1-Ethyl-3-methylimidazolium Tetrafluoroborate: Electrochemical Couples and Physical Properties. J. Electrochem. Soc. 144, 3881-3886 (1997).
- Mun, J., et al. Electrochemical stability of bis(trifluoromethanesulfonyl)imide-based ionic liquids at elevated temperature as a solvent for a titanium oxide bronze electrode. J. Power Sources. 194, 1068-1074 (2009).
- Garcia, B., Lavallée, S., Perron, G., Michot, C., Armand, M. Room temperature molten salts as lithium battery electrolyte. Electrochim. Acta. 49, 4583-4588 (2004).
- Lewandowski, A., Świderska-Mocek, A. Ionic liquids as electrolytes for Li-ion batteries-an overview of electrochemical studies. J. Power Sources. 194, 601-609 (2009).
- Galiński, M., Lewandowski, A., Stępniak, I.
- Lin, X., et al. Thermally-responsive, nonflammable phosphonium ionic liquid electrolytes for lithium metal batteries: operating at 100 degrees celsius. Chem. Sci. 6, 6601-6606 (2015).
- Xu, K. Nonaqueous Liquid Electrolytes for Lithium-Based Rechargeable Batteries. Chem. Rev. 104, 4303-4418 (2004).
- Armand, M.
- Meyer, W. H. Polymer electrolytes for lithium-ion batteries. Adv. Mater. 10, 439-448 (1998).
