三种新型氟代锂电池电解液添加剂的功能介绍

三种新型氟代锂电池电解液添加剂的功能介绍 CAS:156783-95-8 | 甲基三氟乙基碳酸酯 (MTFEC ) CAS:1513-87-7 | 二(2,2,2-三氟乙基)碳酸酯(DTFEC) CAS:358-63-4 | 三(2,2,2-三氟乙基)磷酸酯(TFP)

三种新型氟代锂电池电解液添加剂的功能介绍

三(三氟乙基)磷酸酯(TFP:

  1. 电解液中引入5%-20%浓度TFP,阻燃性能显著提高;TFP含量达到20%时,电解液几乎不燃;
  2. TFPMCMB负极材料和LiCOO2正极材料上的电化学稳定性良好;在石墨/LiCOO2全电池中电化学性能较差;
  3. 电解液电导率随着TFP浓度增加而降低,可能是由于TFP介电常数较低,抑制锂盐电解质LiPF6的离解造成的;
  4. TFPMCMB/LiCOO2电池电解液内的电化学稳定性良好,对其循环性能影响不大。
  5. 1%FEC20%TFP+1.0mol/L LiPF6/EC+DEC阻燃-负极成膜添加剂复配电解液体系在石墨/LiFePO4全电池中表现优异的电化学性能。

 

双(三氟乙基)碳酸酯(DTFEC

  1. 添加1%-5%TFEC时,电导率升高,超过10%时,电导率下降,其中5%电导率最高;
  2. TFEC浓度越高,阻燃效果越好;
  3. TFEC浓度越高,电池容量降低,超过5%时有明显的下降;
  4. TFEC的加入会加剧电池容量的衰减,但衰减率很低,即使TFEC的质量比达到20%,衰减率也不会超过3%
  5. TFEC添加比例从0%-20%,容量保持率都维持在99.9%以上,因此,TFEC在电池低倍率(0.5C)充放电的情况下对电池的循环性能没有负面影响;
  6. 电池内阻随TFEC的含量增加,呈现出先减小后增大的趋势,当添加量为5%时最小。
  7. 适量的TFEC能提高电池材料的可逆性能,过量反而不利于电极极化的降低和可逆性能的提高,当含量为5%时,电极极化最小,可逆性和循环性最好;
  8. TFEC的加入提高了电池的氧化电势,随着浓度增加,过充条件下电压升高速度明显降低,耐压、耐过充性能明显增强;
  9. TFEC的加入能提高电池在内部短路状况下的安全性;
  10. TFEC的加入可以延长耐受时间(电池从热箱温度达到150℃开始直至电池爆炸的时间)。

 

 

甲基三氟乙基碳酸酯MTFEC

  1. 添加一定含量甲基三氟乙基碳酸酯可以提高溶液电导率;
  2. 甲基三氟乙基碳酸酯有一定的阻燃性;
  3. 甲基三氟乙基碳酸酯使电池容量略微减小,但其影响较TFEC小很多;
  4. 甲基三氟乙基碳酸酯对电池的循环性能影响甚微;
  5. 甲基三氟乙基碳酸酯提高了电池的氧化电势;
  6. 甲基三氟乙基碳酸酯的加入能提高电池在内部短路状况下的安全性;
  7. 甲基三氟乙基碳酸酯可以延长电池耐受时间。

 

 

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