锂离子电池用电解液过充添加剂的研究进展

介绍了锂离子电池用电解液过充添加剂的过充保护机理,论述了上述过充保护添加剂的研究进展,并对过充保护添加剂的发展前景进行了预测。

锂离子电池电解液防过充添加剂研究进展

综述了锂离子二次电池防过充添加剂的原理及分类。氧化还原对添加剂包括金属茂化合物、聚吡啶络合物、噻蒽及其衍生物、茴香苯及其衍生物、茴香醚及其衍生物等;电聚合添加剂包括联苯、环己苯、酯类及其衍生物、N-苯基等。介绍了这两类添加剂的过充保护机理和相关性能,展望了防过充添加剂的发展趋势。

2,3-二氟甲苯用作锂离子电池防过充添加剂的研究

在锂离子电池电解液中添加2,3-二氟甲苯(2,3-Difluorotoluene),研究了其作为有机电解液的防过充添加剂的电化学性能,并对锂离子电池进行了线性扫描伏安测试、恒流恒压充放电测试、电化学阻抗分析、扫描电镜分析等测试.结果表明,添加剂2,3-二氟甲苯在高电压电池上过充至4.85V时开始发生聚合反应,能有效限制充电电流;含有2,3-二氟甲苯的电解液电池在高电压三元材料电池中的室温循环性能良好,在1C充放电循环100次后容量保持率为67.5%.

过充保护添加剂氰基功能化2,5-二叔丁基对苯二酚的合成及其在锂离子电池中的应用

设计合成了单氰基功能化的2,5-二叔丁基-1-(β-氰基乙氧基)-4-甲氧基苯(RS-MCN)和双氰基功能化的2,5-二叔丁基-1,4-(β-氰基乙氧基)苯(RS-DCN),并用作氧化还原过充添加剂开展了其在锂离子电子中的应用研究。通过丙烯氰和2,5-二叔丁基对苯二酚的迈克尔加成反应可高效合成RS-MCN和RS-DCN,氰乙基取代后的过充保护添加剂分子的可逆氧化还原电位分别为4.02、4.08 V(vs Li/Li+);并且单氰基取代的RS-MCN在商业碳酸酯电解液1 mol?L^(-1)LiPF_6/EC+DEC+EMC(1:1:1,体积比)中的溶解度可高达0.3 mol?L^(-1)。RSMCN和RS-DCN对LiFePO_4/Li电池的过充保护性能和电极相容性也进行了深入的研究,实验结果表明:RSMCN具有更好的过充保护性能和电极相容性,其5 V截止电压过充保护时间可超过1200 h,100%过充保护大于90周循环;0.3 mol?L^(-1)RS-MCN的添加能使100%过充的LiFePO_4/Li电池在2.5C倍率条件下正常循环,其放电比容量达153.5 m Ah?g^(-1)。此外,RS-MCN的添加对LiFePO_4/Li电池在2.5-3.8 V条件下的循环性能有明显改善,添加有RS-MCN的电池在60周的循环后容量保持率高达94.4%,而商业电解液的电池在60周循环后的容量保持率降至84.3%。因此,氰基功能化RS-MCN是一类具有潜在应用前景的过充保护添加剂。

锂离子电池过充保护添加剂研究进展

介绍了电聚合添加剂与氧化还原对添加剂对锂离子电池的过充保护机理;论述了上述两类过充保护添加剂的研究进展。并对过充保护添加剂的发展前景进行了预测。

防过充锂离子电池电解液添加剂的研究

介绍了锂离子电池过充保护添加剂的保护机理和分类。氧化还原对添加剂包括金属有机络合物、噻蒽及其衍生物、二甲氧基苯及其衍生物、聚吡啶络合物、茴香醚及其衍生物等。电聚合添加剂包括联苯,苯的衍生物、杂环化合物等。论述了两类添加剂近年来的研究进展,同时对防过充添加剂的发展趋势进行了展望。

添加剂对锂离子电池电解液防过充保护的研究

作为锂离子电池的基本组成要素之一,电解液的基本特性直接影响着锂离子电池的循环特性、热稳定性和安全性。因此,利用添加剂来提高电解液的防过充能力成了改善电解液性能的重要方式。常用的添加剂主要有两类:氧化还原添加剂和电聚合添加剂。选取二甲氧基硝基苯类作为防过充添加剂。研究发现,该类添加剂的防过充能力好且具有很好的循环性能,能明显改善锂电池的循环性能和高低温性能。

2-氯苯甲醚作锂电池防过充电添加剂研究

研究了2-氯苯甲醚的电化学稳定性及对锂离子电池容量发挥、循环性能和安全性能的影响.2-氯苯甲醚在4.47 V(vs.Li/Li+)处发生氧化反应;添加量为质量分数5%时,以3 C电流充电至10 V,电池安全性很好,且对电池的首次放电容量和循环性能影响很小.

锂离子动力电池电解液添加剂的研究进展

电解液是锂离子动力电池的关键材料之一,它能影响电池的功率输出、内阻、循环等性能。提高电解液功能的经济、有效方法是在其中加入添加剂。电解液添加剂从功能上可分为成膜添加剂、水分抑制添加剂、提高电导率添加剂、安全添加剂、低温添加剂、高电压添加剂等。在对近年来研究较多的成膜添加剂、低温添加剂、高电压添加剂以及安全添加剂的研究进展进行综述基础上,指出添加剂未来的研究重点方向是研制多功能添加剂。

电活性双酚A的合成及其锂离子电池防过充性能研究

对双酚A进行结构修饰,经甲醚化、氰基取代,设计合成了2,2-双-[4-(β-氰基乙氧基)苯基]丙烷(DBDCN)、2-[4-(β-氰基乙氧基)苯基]-2'-(4-甲氧基苯基)丙烷(DBMCN)和2,2-双-(4-甲氧基苯基)丙烷(DBMB),将三种化合物作为锂离子电池的防过充添加剂开展研究。在锂离子电池电解液1mol/LLiPF6/[碳酸乙烯酯(EC)+碳酸二乙酯(DEC)+碳酸甲乙酯(EMC)(1∶1∶1,体积比)]中分别添加0.1mol/L的DBDCN、DBMB和DBMCN,采用循环伏安、过充测试、电化学阻抗、恒流充放电和扫描电子显微镜等手段研究DBDCN、DBMB和DBMCN的防过充性能,并探讨添加剂与正极材料LiFePO4的相容性。这些化合物的氧化还原电位均为4.1V,显著提高了电池的过充保护。100%过充测试和5V截止电压测试结果表明,DBMB的防过充性能明显优于DBDCN和DBMCN。以0.5C倍率电流循环100圈,基础电解液和分别添加0.1MDBDCN、DBMB、DBMCN的电池放电比容量分别为134.5mA·h/g、135.3mA·h/g、132.8mA·h/g和127.0mA·h/g,容量保持率分别为87.7%、87.0%、89.5%和84.3%。结果表明,DBMB对电池防过充作用最明显。