三氟乙氧基磷酸酯的合成与性能研究

为提高锂离子电池安全性,本文制备了锂离子电池阻燃添加剂-三氟乙氧基磷酸酯(TFP)。通过红外(IR)光谱法鉴定了产物结构;讨论了反应时间、反应物浓度比与产率的关系;以及TFP的加入对1mol/L LiPF_6EC/EMC/DMC(1:1:1Vol)电解液的可燃性、分解电压和离子电导率的影响。结果表明:反应时间、反应物浓度比对TFP产率影响较为明显,当催化剂为15mol.(?)(相对于三氯氧磷),反应时间6h,三氟乙醇与三氯氧磷摩尔比为6:1时,TFP的产率可以达到94.00%;添加TFP对电解液阻燃效果显著,对电解液的分解电压无不利影响,电解液电导率会有所下降,对Li/LiCoO_2电池的比容量影响不大。

高纯三(氟乙氧基)磷酸酯制备研究

通过大量实验确定了由三氯氧磷法合成三(氟乙氧基)磷酸酯(TFP)的工艺路线及最佳工艺条件,并对其进行了精制的后处理,最终得到主含量99.99%低水分的样品,完全符合锂离子电池电解液的使用要求,其阻燃效果显著。

TFP阻燃剂在锂离子电池中的应用

为了提高锂离子电池的安全性,合成了阻燃剂三氟乙氧基磷酸酯(TFP),讨论了TFP含量对1.0 mol/L LiPF6/EC+DMC(体积比1∶1)电解液的可燃性和电化学性能的影响。结果表明:电解液的可燃性和电导率随着TFP含量的增大而降低;当TFP含量大于8.0%时,电解液不可燃。TFP含量为10.0%时,电解液的电导率由10.21 mS/cm(不含TFP)降至8.79 mS/cm(20℃);添加TFP对电解液的分解电压没有影响。当TFP含量为5.0%和10.0%时,Li/LiCoO2半电池的最高放电容量由126 mAh/g(不含TFP)分别增加到145 mAh/g和129 mAh/g。