鋰離子電池阻燃劑的研究和開發(fā).pdf

1、安全性問題是困擾大容量鋰離子動力電池進一步發(fā)展的主要障礙，如電池在過充、過放、短路、熱沖擊等濫用狀態(tài)下，容易著火甚至爆炸；本文研究旨在盡可能不影響電池電化學性能的基礎(chǔ)上提高動力電池的安全性能。 可行性阻燃劑磷酸三(β-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三甲酯(TMP)、磷酸三(2，3-二氯丙基)酯(TDCPP)、磷酸三苯酯(TPP)和磷酸三甲苯酯(TCP)都能顯著降低電解液1mol/L LiPF6/EC+DMC(1:1質(zhì)量比)的可燃性

2、，其中TMP最顯著；通過研究5wt％上述阻燃劑對18650型石墨/LiCoO2電池影響得知，TCEP對電池電化學性能影響最小。 10wt％TMP運用于以1mol/L LiPF6/EC+DMC為電解液18650型石墨/LiMn2O4電池，在該電池首次充放電過程中，TMP在負極上的分解而影響了良好SEI膜的形成，會使電池容量循環(huán)衰減加劇。若成膜添加劑碳酸亞乙烯酯(VC)和TMP復(fù)合使用時，由于VC優(yōu)先還原并在石墨負極表面聚合形成良好

3、的SEI膜，有效地抑制了TMP在石墨負極上的分解，既改善電池的循環(huán)性能，又提高了安全性。TMP對以1mol/L LiPF6/EC+DMC為電解液18650型石墨/LiCoO2電池電化學性能的影響較石墨/LiMn2O4電池顯著。電解液中加入2wt％VC能提高石墨/LiCoO2電池和石墨/LiMn2O4電池的庫侖效率，同時減小電化學反應(yīng)阻抗，進而改善了電池的循環(huán)性能。 研究了電解液1mol/L LiPF6/EC+DMC中添加3wt％

4、、7.5wt％和10wt％TCEP對083448型石墨/LiCoO2電池安全性和電化學性能的影響，結(jié)果表明電解液中含7.5wt％TCEP時，TCEP的分解電壓為4.7V，在250℃、280℃和320℃出現(xiàn)連續(xù)吸熱分解反應(yīng)，電池100次循環(huán)后負極表面狀況良好，在150℃環(huán)境溫度下對電池進行的耐高溫測試表明電池溫度在147～155℃上下波動，TCEP極大的提高了電池的安全性，同時對電池循環(huán)性能的影響較小。另外研究得知雙面光銅箔作為鋰離子電池