二氟草酸硼酸锂是一种新型锂盐

2021-11-08 12:28:48 Summer 300

不久的将来,锂离子电池将在电动汽车和其他应用领域占据主导地位,但目前使用的电池材料在安全和性能方面皆存在不足,阻碍了下一代高性能电池的发展。尤其是电解质的开发向适用于储能和汽车应用的高功率电池提出了关键挑战。

电解液是锂离子电池的重要组成部分之一,它在电池的正负极间起到传输离子的作用,对电池的容量、循环性能以及安全性能等都有重要影响。目前市售电解液,其溶剂多为碳酸酯的混合物,电解质锂盐则主要为LiPF6,但作为锂离子电 池电解质,它容易吸潮并水解而产生有毒气体,热稳定性差, 高温下会分解成LiF和PF5,合成困难。LiBG作为锂盐具有 比LiPF6更优越的低温性能,但是它的氧化电位相对较低。 双草酸硼酸锂(LiBOB)具有很好的热稳定性和成膜性,较高的 电导率和电化学窗口,能够在单一碳酸丙烯酯(PC)溶剂中形 成稳定的固体电解质相界面(SEI)膜,稳定石墨负极,对锰及铁系的正极材料几乎无溶解侵蚀,但是LiBOB在部分低介电常数的溶剂中难溶解,从而影响了电池的比能量。LiBOB 在负极表面形成的SEI膜阻抗过高,会对电池的低温性能及 放电容量带来影响。因此研发目前商业锂离子电池中锂盐 的替代品迫在眉睫。

二氟草酸硼酸锂(LiODFB)作为一种新型锂盐不仅结合 了LiBOB及LiBF4各自的优势:与LiBOB一样具有很好的 成膜功能,作为电解质锂盐加入电解液中能有效地抑制PC在 石墨上共嵌,防止石墨脱落,并且用其所组装的电池具有优异的高低温性能、倍率放电性能等综合性能;

同时LiODFB也弥补了LiBOB的不足:在石墨上形成的SEI膜更稳定、阻抗更小,比LiBOB粘度更低、润湿性更好、更易溶于线性碳酸酯溶剂中,也具有更优异的安全性能。

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