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鋰離子電池使用的阻燃劑 磷酸三甲酯
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2016-9-30 11:21:51 |
鋰離子電池所采用的有機溶劑的閃點相對較低(DMC為17e，EMC為23e，DEC為33e)，因此當電池過充電或受熱時，電池內(nèi)部易發(fā)生電解液的不可逆氧化分解或熱分解，產(chǎn)生大量可燃性氣體，并引起電池的內(nèi)壓急速上升，電池的外殼一旦脹裂，易發(fā)生燃燒，并引發(fā)爆炸等。
電解液的燃燒反應(yīng)通常是氫氧自由基參與的鏈式反應(yīng)，因此在電池電解液中添加阻燃劑，可有效地降低電解液的可燃性。商品化的鋰離子電池使用的阻燃劑種類繁多，其作用機理也各不相同。通常，在鋰離子電池使用的阻燃劑可以分為鹵系和磷系。其中，鋰離子電池使用的阻燃劑中的磷系阻燃劑主要包括一些烷基磷酸酯、氟化磷酸酯及磷腈類化合物。當磷系阻燃劑受熱時，分解釋放出含磷自由基，捕獲高反應(yīng)活性的氫自由基，從而起到阻燃作用。
整個電極對厚度（含聚合物電解質(zhì)與集流體）只有100-200微米，也就是說超薄型電極、電解質(zhì)與集流體設(shè)計與加工是該電池的基本特征。這也正是利用空間增加極群，大大提升電極總面積，讓電極的實際電流密度盡量降低，從而降低由于電解質(zhì)電導(dǎo)率低帶來的極化問題。再加上工作溫度選擇在60-80℃，顯著提升了電導(dǎo)，也促使金屬鋰中放電時的鋰離子更容易遷移等。在報告中還特別給了一個計算數(shù)據(jù)，即采用鋰比采用石墨負極還經(jīng)濟（石墨+Cu等，5美元/m2;金屬鋰，1美元/m2）。這種電池的循環(huán)壽命數(shù)據(jù)，已經(jīng)可以接近1500次，正極比容量從約158mAh/g降低至約120mAh/g。
無機鹽固體電解質(zhì)全固態(tài)要解決兩大問題，即材料與電解質(zhì)制備問題，首先是高電導(dǎo)率、高穩(wěn)定性電介質(zhì)材料；二是兩個電極與電解質(zhì)層的界面問題。事實上界面問題是電化學與電池研究者最大的難題所在。豐田的一篇報告（Battery2014）曾對自己幾年這方面研究做了詳細分析，包括通過表面涂覆層解決高電位正極與電解質(zhì)的相容性；合適的方法制備出最薄的電解質(zhì)層薄膜，并具有一定柔性；合適的方法制備出無空隙的帶有均勻混合電解質(zhì)的電極等。
磷酸三甲酯(TMP)
Cas號：512-56-1
海關(guān)編碼HS：29199000
產(chǎn)品最重要的指標：無色透明液體，含量≥99.5%，水分≤0.2，酸值≤0.02，色 度≤20
退稅：目前磷酸三甲酯(TMP)退稅為9%
原材料：三氯氧磷與甲醇在碳酸鉀存在下反應(yīng)生成磷酸三甲酯。
屬于幾類危險品：目前磷酸三甲酯(TMP)屬于普貨出口，不是危險品。
如果需要磷酸三甲酯(TMP)英文版COA和MSDS資料,請點擊 Trimethyl Phosphate
包裝方式：凈重200KG/鍍鋅鐵桶(一個小柜打托裝16噸)、1000KG/IB桶（一個小柜裝18噸）或23噸ISOTANK。
中國科學院青島生物能源與過程所、天津電源研究所與上海硅所都開展了固體電解質(zhì)的研究，并在各自發(fā)展的電解質(zhì)材料基礎(chǔ)上，研制出全固態(tài)電池演示樣品，顯示出一定的性能特征。如中科院青島生物能源與過程所開發(fā)出10Ah聚合物電解質(zhì)固態(tài)金屬鋰電池（NCM），60℃下循環(huán)1000次；中科院上海硅酸鹽所研究出立方LLZO固態(tài)電解質(zhì)，室溫電導(dǎo)率達到 1.6´10-3 S cm-1。開發(fā)出的Li/LLZTO/LiCoO2 樣品電池在室溫下顯示了優(yōu)良的循環(huán)特性；制備出PEO- LLZTO復(fù)合柔性電解質(zhì)膜，應(yīng)用于制備出3-4Ah電池，已循環(huán)了200次。天津電源研究所開發(fā)出Gel-LAGP復(fù)合電解質(zhì)，制備出LCO電池，100次循環(huán)，比容量仍保持在140mAh/g。而無機鹽電解質(zhì)Li-In/LCO全固態(tài)電池樣品也顯示出較好的充放電特征。
在Armand博士的報告中特別引出，法國已經(jīng)將金屬鋰/聚合物電解質(zhì)/LFP電池用于城市電動轎車，一次充電行駛約200km。同時，從本次論壇的幾篇報告以及專題討論來看，大家一致認為在進一步發(fā)展更高高比能量電池時，固體電解質(zhì)是最終實現(xiàn)安全電池的技術(shù)途徑，期待未來所有電池走向全固體化。因此，對固態(tài)電解質(zhì)與全固態(tài)電池確實已經(jīng)非常值得我們予以特別關(guān)注與發(fā)展。
采用石墨負極上的SEI膜穩(wěn)定性極為重要，但卻易于損傷。因此，選擇合適的功能添加劑，促使石墨負極上的SEI膜在循環(huán)中相對穩(wěn)定是一項重要工作。建議必須配套選擇兩種添加劑組合與候選石墨進行至少3個月的驗證試驗，然后將這種組合與正極放在一起，驗證與正極的適應(yīng)性等。
LFP鋰離子電池在高溫下循環(huán)衰退機理，實驗中采用了一系列先進儀器手段，揭示了兩個電極循環(huán)過程的變化（組分、表面形貌、結(jié)構(gòu)等）。我國大型鋰離子電池企業(yè)十分重視基礎(chǔ)研究，并展現(xiàn)了實力（包括建立先進的研究設(shè)施與創(chuàng)新的研究人才隊伍等）和已經(jīng)取得的成果，為扎扎實實推進“實現(xiàn)中國電池制造強國夢”而不懈努力。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
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