基于LiBF2C2O4电池的性能

2021-11-20 20:06:10 Summer 14

基于LiODFB电池的性能 

与使用其他锂盐时相比,使用LiODFB的电池可以同时具有较好的高低温性能和倍率放电性能。在55℃时,以 1.0 mol/L LiODFB/EC+DMC(1:1)为电解液组装的石墨/ LiNi1/3Mn1/3Co1/302电池,0.1 c循环100次后的容量保持率为92%,优于使用LiPF6的69%,与使用LiBOB时相当;即使在70℃时,使用LiODFB的电池仍可正常工 作。这是因为与LiBOB类似,LiODFB的热稳定性较好, 且在电极表面所形成的SEI膜包含更多的有机物,阻抗随温 度升高而提高的幅度较低,而这些对保持电池的高容量, 低容量衰减和提高循环性能有利。 以1.0 moL/L LiODFB/PC+EC+EMC(3:3:4)为电解 液,组装石墨/LiNio.80Co0.15Al0.05O2电池,以O.5 C充放电, 发现即使在一30℃时,电池的容量仍有20℃时的65%以上,与使用LiBF4的电池相当;在相似条件下,使用 LiPF6,电池的容量保持率低于50%,而使用LiBOB,电池难以正常工作。使用LiODFB的电池低温性能较好的原因是:①电解液中含有大量PC,降低了低温时的黏度,并保证了低温下较高的电导率,进而保证了Li+在电极中嵌脱的率;②在碳负极表面的电荷转移阻抗较低。

 除了在较宽的温度下循环性能较好外,使用LiODFB的 电池还表现出较好的倍率放电性能。在20℃下,当放电电流密度为5.20 mA/cm2时,使用LiODFB的电池容量为0.52 mA/cm2时的93%,电流密度为l0.40 mA/cm2时,容量仍保持在53%以上;优于使用LiPF6、LiBF4及LiBOB的电池。 这是由于LiPF6及LiBF4在电极表面形成的SEI膜的稳定性较LiODFB要差;而LiBOB在电极表面形成的SEI膜的阻抗过大。 

另外,使用LiODFB的电池具有足够高的安全性能。LiODFB的热分解温度(240℃)较LiBOB和LiBF4(300℃) 低,相对较低的分解温度提供了滥用(如短路和过充)时的安 全保护。LiODFB在相对较低的温度下热分解产生CO2气 体,使电池内压升高,可在热涌发生前提供一个安全出口。

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