安全型电解液对锂离子电池性能的影响

对比使用常规电解液1 mol/L LiPF_6/EC＋DMC＋EMC和添加磷酸三苯酯、甲基氟代丁基醚的安全型电解液的锂离子电池的性能。使用安全型和常规电解液的电池,直流内阻分别为90 mΩ、70 mΩ,以0.4 A在3.0~4.2 V充放电的首次库仑效率分为90.60%、89.96%。使用安全型电解液的电池,倍率放电性能较差,8.0 A放电容量与0.4 A时相比降低了42.5%;搁置120 d,容量保持率为85.89%;以0.50 C在3.0~4.2 V循环150次的容量衰减率约为11.1%。在4.2 V满电状态下的针刺实验结果表明：使用安全型电解液的电池,表面最高温度为109℃,且不燃烧、不起火、不爆炸;使用常规电解液的电池,表面温度高于350℃,并伴随有燃烧、起火,但不爆炸。

高安全电解液改善锰酸锂电池高温循环性能

传统锰酸锂(LiMn2O4)电池使用六氟磷酸锂(LiPF6)碳酸酯电解液,其安全性和高温循环性较差。这是由于该碳酸酯电解液易燃烧,且LiPF6在高温下分解产生HF进而导致Mn的溶解。选用高浓度二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)和甲基磷酸二甲酯(DMMP)复合电解液体系可以解决这个问题,对采用复合电解液的LiMn2O4电池做高温循环测试。实验结果表明,使用3mol/L LiDFOB@DMMP电解液的LiMn2O4电池在室温及高温下(55℃)都拥有良好的充放电性能及循环稳定性。与传统电解液体系相比,LiDFOB@DMMP电解液体系在一定程度上能减小高温下界面阻抗,抑制Mn的溶解和锂枝晶的产生。LiDFOB@DMMP电解液优异的电化学性能有望使其作为一种安全型的电解液代替传统的商业化电解液应用于锰酸锂电池中。