VC劣化电解液高电压性能的原因探索

碳酸亚乙烯酯(VC)常用作锂离子电池电解液添加剂,可在石墨负极形成固体电解质相界面(SEI)膜,但可能影响碳酸盐电解质的高电压性能。研究VC在LiNi_(0.5)Mn_(1.5)O_(4)(LNMO)高电压正极中的电化学性能及副反应,结果表明:VC添加剂在一定程度上降低了碳酸酯体系电解液的氧化分解电位,从而导致难以在高电压电池中应用。分析不同充电过程中的表观容量,证实VC在正极材料的平台电位4.75 V下就会发生一定的分解;而在设定的恒压(4.95 V)充电段,会发生一个缓慢而持久的氧化分解过程,且存在较大的反应电流,使电池体系无法停止充电,造成电解液更持久的氧化。全电池循环性能测试结果表明:含VC的碳酸酯体系电解液的循环寿命较短,且在充电过程会有气体产生,导致电池鼓胀。

锂离子电池的低温性能研究

向电解液中添加碳酸亚乙烯酯(VC),可提高负极界面的导电性与稳定性。在-20℃下放电,电解液中加VC的电池的放电电压平台比不加VC的电池提高约25%。三电极实验结果表明:在低温下由于电池阻抗增大,极化增强,充电过程在负极出现金属锂沉积;金属锂与电解液发生还原反应形成SEI膜,SEI膜的状态与充电电流有关。

磷酸三甲酯和碳酸亚乙烯酯对锂离子电池的复合作用

应用循环伏安、交流阻抗、扫描电子显微镜和锂离子电池性能检测装置研究了阻燃添加剂磷酸三甲酯(TMP)和成膜添加剂碳酸亚乙烯酯(VC)对锂离子电池的复合作用.结果表明,复合使用TMP和VC不仅能提高电池的安全性而且能改善电池的循环性能,原因可能是在电池首次充放电过程中VC优先还原,还原产物在负极表面聚合形成良好的SEI膜,有效地制约了因TMP在石墨负极表面的分解而造成负极石墨的脱落,同时提高了SEI膜的稳定性.

EC基电解液添加剂对锂离子电池性能的影响

以碳包覆Si合金粉末与人造石墨混合作为负极材料,制备CR2032型扣式电池,探讨氟代碳酸乙烯酯(FEC)、碳酸亚乙烯酯(VC)和氯代碳酸乙烯酯(CEC)等3种电解液添加剂对Si-C负极材料半电池性能的影响。适当的添加剂会先于碳酸酯类溶剂在负极材料表面形成薄而稳定的固体电解质相界面(SEI)膜,抑制碳酸酯类溶剂在充放电过程中的分解,使Si合金粉末的碳包覆壳保持稳定,同时解决Si-C负极材料的体积膨胀问题。当FEC、VC和CEC的添加量(体积分数)分别为3%、1%和3%时,电池的放电比容量、首次库仑效率和循环稳定性均得到改善。以100 mA/g电流在0.01~3.00 V充放电,Si-C负极材料的首次放电比容量达452.60 mAh/g,首次库仑效率达91.90%;第循环150次的容量保持率为86.50%。

碳酸亚乙烯酯的合成方法综述

碳酸亚乙烯酯(VC)是一种重要的锂离子电池电解液添加剂,主要用于磷酸铁锂电池和三元锂电池中,是目前使用量最大的电解液添加剂。本文综述了碳酸亚乙烯酯的合成方法并分析评价,展望了今后碳酸亚乙烯酯的合成研究方向。

气相色谱测定碳酸亚乙烯酯反应液的关键组分

建立气相色谱(GC)测定碳酸亚乙烯酯(VC)反应液中关键组分VC、碳酸乙烯酯(EC)和氯代碳酸乙烯酯(CEC)含量的分析方法,为工艺路线优化提供数据支撑。以TG-1701MS毛细管柱(30 m×0.32 mm×0.25μm)为分析柱,采用程序升温分离待测物和其他杂质组分,使用氢火焰离子化检测器(FID)检测,以亚硫酸亚乙酯(ES)为内标物,进行内标法定量。VC、EC和CEC与相邻色谱峰之间的分离度良好;VC、EC和CEC具有良好的线性关系(相关系数r均大于0.9990),加标回收率分别为98.31%~101.41%、97.73%~102.69%和97.55%~101.91%。所提方法操作简单、快速,准确度高,可用于测定VC反应液中VC、EC和CEC的含量。