将物质的量比为1∶1的 Li2C2O4 与乙醚三氟化硼络合物 BF3·O(CH2CH3)2 混合,反应后用二甲基碳酸酯(DMC)对产 物进行萃取和重结晶提纯,可获得 LiODFB。
LiODFB 的分解温度不高,为240℃,比 LiBF4 的390℃ 和 LiBOB 的330℃低,但比 LiPF6 高约40℃,并且不会在高 温条件与溶剂反应,因此对目前锂离子电池适用温度范围内 的应用影响不大。
S∙S∙Zhang 认为,利用这个特性可以提高锂离子电池的安全性。在过充和短路的情况下,LiODFB在相对较低的温度下与从正极释放的氧反应,生成大量的CO2,造成电池内压急剧升高在短时间内打开安全阀,防止 进一步受热,引起爆炸。
LiODFB 比 LiBOB 更容易溶解于线形碳酸酯中,所制备 的电 解 液 的 黏 度 更 低,润 湿 性 更 高。与 其 他 锂 盐 类 似,LiODFB对环境要求较高如在高水分环境中,草酸根的五元 环发生开环反应形成-COCOOH 基团。此反应在首次循 环时会形成1∙5V 的充电平台降低首次充放电的效率。
高离子电导率是电解液必备的条件之一,电导率的高低 决定了电极反应动力学的大小。
在电解液中,离子的迁移有两个步骤:
①离子化合物在极性溶剂分子中的溶剂化和解 离;
②溶剂化后的离子在溶剂介质中的迁移。
锂盐电解质阴离子的大小,影响着电导率的高低,阴离子基团越大,越容易 解离和溶剂化,并使电导率变大。LiODFB 阴离子的大小介 于 LiBOB 与 LiBF4 之间,导电能力也处于这两者之间。离子 电导率的高低,在温度高于 10 ℃ 时为:LiPF6> LiBOB >LiODFB>LiBF4;温度低于-30 ℃时则为:LiPF6>LiBF4≈LiODFB>LiBOB。这是锂盐的解离度及电解液黏度共同决 定的。由此可知LiODFB 综合了 LiBOB 和 LiBF4 的优 点,在高、低温下都有相对较高的电导率,为电池具备优异的高、低温性能提供了良好的基础。