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高低温磷酸铁锂电池使用的电解液主要有哪些?

磷酸铁锂(LiFePOa)是动力电池最具发展前景的正极材料之一,研究其配套使用的高低温电解液也具有现实的意义。高低温电解液的锂盐、溶剂和添加剂对磷酸铁锂电池电极界面及电池性能方面的影响。

磷酸铁锂电池

1、新型锂盐二氟二草酸硼酸锂(LiODFB)对磷酸铁锂/石墨电池高低温性能的影响。使用LiODFB作为锂盐加入到电解液中对LiFePO/Li电池没有负面影响,LiODFB基电解液能有效地抑制LiFePO4在高温条件下析出铁离子。LiODFB基电解液中在石墨负极表面形成的SEI膜更致密、更稳定。一方面,在LiODFB基电解液中形成的SEI膜热稳定性更好;另一方面,LiODFB基电解液能抑制铁离子在负极上还原,有利于降低SEI膜阻抗,因此能显著提高LiFePO/石墨电池的高温循环性能。另外可能是由于二氟二草酸硼酸锂具有较低的电荷转移阻抗,将其作为添加剂加入到电解液中,电池具有良好的低温性能,其反应原理有待进一步研究。

2、二元体系和新型溶剂丙酸乙酯(EP)对磷酸铁锂/石墨电池性能的影响。在三种二元体系(EC+DMC、EC+DEC、EC+EMC)中,EC+DEC体系的高温性能较对较好,EC+EMC体系的低温性能相对较好。在EC+EMC二元溶剂中,丙酸乙酯的加入能显著提高电池的低温性能,但加入太多会对电池的高温性能产生一定的负面影响。

3、添加剂亚硫酸丙烯酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)对磷酸铁锂/石墨电池的性能影响。结果表明,在电解液中加入PS或FEC后,石墨负极表面能形成平滑致密的SEI膜,提高电池的高温性能。加入FEC后,能提高磷酸铁锂电池的低温放电平台,提高低温下的电池放电容量。

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