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磷酸鐵鋰電池知識百科 lstldc-bk

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磷酸鐵鋰電池溶劑添加劑對電池性能的影響

磷酸鐵鋰電池使(shi)用的新型鋰鹽、溶(rong)劑和(he)添加劑對(dui)電(dian)池(chi)的高(gao)、低溫性能影響,它們各自相應的具體作用影響如下:

磷酸鐵鋰電池

(1)二氟二草(cao)酸硼酸鋰(li)(LiODFB)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)一種新型(xing)鋰(li)鹽在(zai)(zai)電(dian)池(chi)(chi)循環(huan)過程(cheng)中(zhong)形成(cheng)致密、穩定(ding)的(de)SE1膜,提高(gao)(gao)磷酸鐵鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)的(de)循環(huan)性能(neng)。使用(yong)LiODFB作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)鋰(li)鹽加(jia)(jia)入到(dao)(dao)(dao)電(dian)解液中(zhong)對LiFePO/Li電(dian)池(chi)(chi)沒有(you)負(fu)面影響,LiODFB基電(dian)解液能(neng)有(you)效地抑制(zhi) LiFePO4在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)條(tiao)件下鐵離子的(de)析出(chu),保證了正極材料在(zai)(zai)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)條(tiao)件下的(de)穩定(ding)性,并能(neng)防止鐵離子遷(qian)移到(dao)(dao)(dao)石墨負(fu)極表面,因(yin)此能(neng)顯著提高(gao)(gao)LiFePO/石墨電(dian)池(chi)(chi)的(de)高(gao)(gao)溫(wen)(wen)循環(huan)性能(neng)。同時,LiODFB具(ju)有(you)類似LiBF4的(de)分子結構,因(yin)此也(ye)具(ju)有(you)較低的(de)電(dian)荷轉移阻抗(kang),將其(qi)作(zuo)(zuo)(zuo)為(wei)添加(jia)(jia)劑加(jia)(jia)入到(dao)(dao)(dao)電(dian)解液中(zhong),將提高(gao)(gao)電(dian)池(chi)(chi)的(de)低溫(wen)(wen)儲存放電(dian)性能(neng),但其(qi)反應原理有(you)待(dai)進(jin)一步(bu)研究。

(2)二元溶劑的各(ge)方面性(xing)能(neng)(neng)(neng)都(dou)不能(neng)(neng)(neng)滿(man)足(zu)日(ri)益提高的磷(lin)酸(suan)鐵鋰(li)電(dian)池性(xing)能(neng)(neng)(neng)要(yao)求,丙酸(suan)乙(yi)酯(zhi)(EP)作為一(yi)種(zhong)新型溶劑加(jia)入到電(dian)解液中形成三(san)元溶劑。結果表明(ming),丙酸(suan)乙(yi)酯(zhi)的添(tian)加(jia)能(neng)(neng)(neng)比較明(ming)顯地提高磷(lin)酸(suan)鐵鋰(li)電(dian)池的低溫放電(dian)性(xing)能(neng)(neng)(neng),但是丙酸(suan)乙(yi)酯(zhi)對于常溫、高溫性(xing)能(neng)(neng)(neng)提高不大,甚至有一(yi)定的負面影響(xiang),因此應按照電(dian)池的實際用途適(shi)量(liang)添(tian)加(jia)。

(3)丙磺酸內酯(PS)作為(wei)添加(jia)劑加(jia)入EC+PC+EMC(1:1:3)中,PS能(neng)(neng)夠在(zai)初始循(xun)環(huan)過程中參與SEI膜的形(xing)成,所形(xing)成的SEI膜較(jiao)為(wei)光滑(hua)、致(zhi)密,能(neng)(neng)顯著提高電池的循(xun)環(huan)性能(neng)(neng)。通過對(dui)比實驗,可以得出電解液中加(jia)入2%(質量比)能(neng)(neng)達(da)到最好(hao)的性能(neng)(neng)。

(4)將氟代(dai)碳(tan)酸(suan)乙烯酯(FEC)作為(wei)(wei)添加劑(ji)加入以(yi)1mol-L1LiPF6為(wei)(wei)鋰(li)鹽、EC+PC+EMC(1:1:3)為(wei)(wei)溶劑(ji)的電(dian)(dian)解液(ye)中,能在石墨負極形成致密穩定(ding)的SEI膜,從而提(ti)高(gao)(gao)電(dian)(dian)池高(gao)(gao)溫性能;同時(shi),由于F原子的存(cun)在,降低電(dian)(dian)解液(ye)的熔點(dian),提(ti)高(gao)(gao)磷酸(suan)鐵鋰(li)電(dian)(dian)池的低溫放電(dian)(dian)性能。

磷酸鐵(tie)鋰電(dian)池性能提升(sheng)建(jian)議以(yi)下幾方面:

(1)磷酸鐵鋰電(dian)池在低溫(wen)性能(neng)方面還(huan)有待提(ti)高(gao),以(yi)及還(huan)需要更細致深入的研究來分析(xi)通過電(dian)解液中各種成分提(ti)高(gao)電(dian)池低溫(wen)性能(neng)的作用機理。

(2)某一種新型的(de)鋰(li)鹽、溶劑(ji)、添加劑(ji)的(de)加入只能(neng)對電(dian)(dian)池的(de)某一個方面性(xing)能(neng)得到(dao)提(ti)高,而不能(neng)提(ti)高電(dian)(dian)池的(de)各項綜(zong)合(he)性(xing)能(neng)。為了磷(lin)酸鐵鋰(li)能(neng)夠更(geng)廣泛(fan)地(di)使用,還需要通過(guo)多種組分(fen)的(de)配合(he)使用來提(ti)高電(dian)(dian)池的(de)綜(zong)合(he)性(xing)能(neng),從而推進磷(lin)酸鐵鋰(li)電(dian)(dian)池的(de)更(geng)好地(di)產業化。

(3)動力鋰(li)離子電(dian)池(chi)的(de)產業化關鍵的(de)問題還是價(jia)格上的(de)突破,電(dian)解液作為鋰(li)離子電(dian)池(chi)重(zhong)要(yao)的(de)一部分(fen),控制電(dian)解液組分(fen)的(de)成本也是十(shi)分(fen)必要(yao)的(de),要(yao)保證(zheng)鋰(li)離子電(dian)池(chi)既有(you)(you)較好的(de)電(dian)化學性能(neng),又具有(you)(you)價(jia)格優勢。

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