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高低溫磷酸鐵鋰電池使用的電解液主要有哪些?

磷酸鐵鋰(LiFePOa)是動力電池最具發展前景的正極材料之一,研究其配套使用的高低溫電解液也具有現實的意義。高低溫電解液的鋰鹽、溶劑和添加劑對磷酸鐵鋰電池電極界面及電池性能方面的影響。

磷酸鐵鋰電池

1、新型鋰鹽二氟二草酸硼酸鋰(LiODFB)對磷酸鐵鋰/石墨電池高低溫性能的影響。使用LiODFB作為鋰鹽加入到電解液中對LiFePO/Li電池沒有負面影響,LiODFB基電解液能有效地抑制LiFePO4在高溫條件下析出鐵離子。LiODFB基電解液中在石墨負極表面形成的SEI膜更致密、更穩定。一方面,在LiODFB基電解液中形成的SEI膜熱穩定性更好;另一方面,LiODFB基電解液能抑制鐵離子在負極上還原,有利于降低SEI膜阻抗,因此能顯著提高LiFePO/石墨電池的高溫循環性能。另外可能是由于二氟二草酸硼酸鋰具有較低的電荷轉移阻抗,將其作為添加劑加入到電解液中,電池具有良好的低溫性能,其反應原理有待進一步研究。

2、二元體系和新型溶劑丙酸乙酯(EP)對磷酸鐵鋰/石墨電池性能的影響。在三種二元體系(EC+DMC、EC+DEC、EC+EMC)中,EC+DEC體系的高溫性能較對較好,EC+EMC體系的低溫性能相對較好。在EC+EMC二元溶劑中,丙酸乙酯的加入能顯著提高電池的低溫性能,但加入太多會對電池的高溫性能產生一定的負面影響。

3、添加劑亞硫酸丙烯酯(PS)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)對磷酸鐵鋰/石墨電池的性能影響。結果表明,在電解液中加入PS或FEC后,石墨負極表面能形成平滑致密的SEI膜,提高電池的高溫性能。加入FEC后,能提高磷酸鐵鋰電池的低溫放電平臺,提高低溫下的電池放電容量。

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