为什么说双氟草酸硼酸锂能取代LiPF6的电解质盐

2021-11-22 13:10:25 Summer 33

1.以LiC2O4和BF3O(C2H5)2为原料,以DMC为溶剂,通过液固反应合成了LiODFB,副产物为LiBF4。测定了LiODFB和LiBF4在DMC中的溶解度,分别为7.77g和16.49g,采用重结晶的方法可有效分离LiODFB和LiBF4,获得高纯的LiODFB(纯度>99.9%)。LiODFB的热分解温度(247℃)明显优于LiPF6(200℃)。在25℃、50%湿度的环境中LiODFB水解缓慢。分别以暴露后的LiODFB和LiPF6样品为电解质盐配置电解液,制备的LiFePO4/G电池的放电容量和容量保持率均随着暴露时间增加而变差。暴露2、3、4h时LiODFB电池容量保持率明显优于LiPF6电池。  
2.LiODFB电解液的电导率在-20℃-0℃高于LiPF6电解液的电导率,在0℃-70℃则稍低。LiODFB电解液的热稳定性好,在250℃左右才会出现分解反应,而LiPF6电解液在120℃开始分解。室温条件下,LiFePO4、LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2和LiMn2O4等电极材料在LiODFB电解液的稳定性明显优于LiPF6电解液。在-20-60℃下,LiODFB电解液及其对铝箔的稳定性均优于LiPF6电解液。  
3.低温下,LiODFB电池循环伏安性能和首次充放性能均优于LiPF6电池。LiODFB电池的具有良好的高温循环性能,在60℃循环100次容量保持率为78%,而LiPF6电池为35%。LiODFB电池会在石墨表面形成致密均匀的表面膜,而LiPF6电池的表面膜粗糙,且其分解产物HF会破坏SEI膜,降低电池性能。  
4.室温和60℃下,LTO/Li电池均具有良好的CV性能,电池首次充放性能相差不大。室温下以LiFePO4/LTO为电极的LiPF6电池和LiODFB电池的的倍率性能基本一致,其循环性能相差不大,但是60℃下LiODFB电池容量保持率90.3%明显大于LiPF6电池的74.7%。LiODFB电解液与LTO相容性很好,高温下性能更佳。  
通过上述研究,为LiODFB的制备产业化奠定了基础,同时为LiODFB的应用提供了参考依据。

所以双氟草酸硼酸锂(LiODFB)的高低温性能优异、工作温限宽、热稳定性好,已成为最有希望取代LiPF6的电解质盐。

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