锂离子电池有机氟系阻燃添加剂及复合阻燃添加剂磷酸三甲酯
近年来,研究者逐渐将研发重点转向锂离子电池有机氟系阻燃添加剂及复合阻燃添加剂,含氟酯类和醚类等有机氟系化合物,因为此类化合物都是闪点很高或无闪点的有机溶剂。氟取代氢原子后,溶剂分子的含氢量降低,可燃性降低,添加到电解液中能明显改善电解液的热稳定性。
同时,借助F元素的吸电子效应,还有利于提高溶剂分子在碳负极表面的还原电位,优化固体电解质界面膜,改善电解液与活性材料间的相容性,进而稳定电极的电化学性能。
K.Yokoyama等人公开了一系列氟代环状碳酸酯类化合物,如一氟代甲基碳酸乙烯酯(CH2F-EC)、二氟代甲基碳酸乙烯酯(CHF2-EC)和三氟代甲基碳酸乙烯酯(CF3-EC)等,这些化合物都具有较高的闪点和介电常数,都能够较好地溶解锂盐电解质,并与其它有机溶剂互溶,添加此类氟代碳酸酯类化合物表现出了良好的充放电性能、循环性能和阻燃性。
K.Sato等人研究了氟代链状碳酸酯类化合物在锂离子电池电解液中的应用,如二氟乙酸甲酯(MFA)和二氟乙酸乙酯(EFA),发现这些氟代酯类不仅具有很好的高温稳定性,而且粘度小、熔点低、低温性能良好。
DSC测试结果表明MFA电解液体系表现出良好的热稳定性,比传统体系的放热峰温度高出110℃。二者的放电容量也相差无几。J.Arai等人还研究了氟代醚类化合物阻燃剂,他们将甲基氟代丁基醚(MFE)添加到LiBETI电解液体系中,发现电解液无闪点,....
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