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鋰離子電池阻燃劑發(fā)展方向 磷酸三甲酯
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-9-29 0:28:10 |
在現(xiàn)代阻燃技術(shù)中，阻燃劑的復(fù)合技術(shù)是極其重要的鋰離子電池阻燃劑發(fā)展方向。復(fù)合阻燃體系顧名思義，具有兩種以上的阻燃元素，兼有不同種類阻燃劑的特性。幾種阻燃元素的協(xié)同作用即可降低添加劑用量，又可提高阻燃效率，復(fù)合協(xié)同作用為電解液阻燃技術(shù)的深入研究開(kāi)辟了廣闊的前景。
目前，用于鋰離子電池電解液中復(fù)合阻燃添加劑主要是磷-氟類化合物，特別是氟代磷酸酯類化合物，此類化合物具有P和F兩種阻燃元素，可以協(xié)同作用，同時(shí)F元素的存在有助于電極界面形成優(yōu)良的SEI膜，改善電解液與活性材料間的相容性，F(xiàn)元素還可消弱分子間的粘性力，使分子、 離子的遷移阻力減小，進(jìn)而降低其粘度，改善電解液的電導(dǎo)率。
鋰離子電池的正、負(fù)極均為高反應(yīng)活性材料，充電電壓可達(dá)412V，水基電解液已不能滿足要求，因此采用碳酸酯類組成的有機(jī)電解液。雖然它們的電化學(xué)窗口較寬，可達(dá)510V以上，但這類有機(jī)電解液在滿足高電化學(xué)穩(wěn)定性的同時(shí)，也帶來(lái)了容易燃燒的問(wèn)題。
為了評(píng)價(jià)阻燃劑的作用效果，通常以加入阻燃劑后有機(jī)物從開(kāi)始燃燒到熄滅的時(shí)間作為評(píng)價(jià)阻燃劑優(yōu)劣的標(biāo)準(zhǔn)。按不同體積比將TCPP與電解液用超聲波混合，然后用微樣進(jìn)樣器(100Ll，上海產(chǎn))滴加到熱重實(shí)驗(yàn)用的鋁坩堝內(nèi)，點(diǎn)火2s，然后用秒表測(cè)定從開(kāi)始燃燒到熄滅的時(shí)間，即自熄時(shí)間(SET)。
雖然很多種類的電解液添加劑都一定程度上起到了阻燃的效果，但是由于添加劑的物理性質(zhì)（粘度大等）、化學(xué)或電化學(xué)不穩(wěn)定等性質(zhì)，它的加入往往又會(huì)對(duì)電池的其他方面性能造成負(fù)面影響。如磷酸酯類添加劑由于粘度比較大，電化學(xué)不穩(wěn)定，會(huì)降低電解液的離子導(dǎo)電性，在電極表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)等，都或多或少影響了電池的容量發(fā)揮、倍率放電性能和循環(huán)穩(wěn)定性。而鹵代溶劑，回收燃燒會(huì)產(chǎn)生有毒物質(zhì)，非常不利于環(huán)保。
即使在接近金屬鋰的電位下，TCPP也沒(méi)有出現(xiàn)明顯的還原峰，但是在正方向約417V處出現(xiàn)氧化電流，峰電位約為511V。這表明TCPP有較好的電化學(xué)穩(wěn)定性和較寬的電化學(xué)窗口，可滿足鋰離子電池的需要。
隨著鋰離子電池阻燃劑發(fā)展方向不斷深入，人們對(duì)鋰離子電池的期望越來(lái)越高。目前商品化的鋰離子電池已經(jīng)很難滿足實(shí)際應(yīng)用的需要，如電動(dòng)汽車(chē)、航天技術(shù)、軍事領(lǐng)域等。而限制鋰離子電池應(yīng)用到這些領(lǐng)域的一個(gè)主要問(wèn)題是鋰離子電池的安全性受到了限制，因此提高鋰離子電池的安全性已成為鋰離子電池研究者關(guān)注的一個(gè)重點(diǎn)。
目前磷酸三甲酯TMP退稅為9%
我公司生產(chǎn)磷酸三甲酯TMP以出口為主，主要出口市場(chǎng)：美國(guó)、亞洲、歐洲等國(guó)家，我公司是生產(chǎn)磷酸三甲酯TMP生產(chǎn)廠家之一，月產(chǎn)80噸/月，銷售比例：60% 國(guó)外、40%國(guó)內(nèi)。
本產(chǎn)品產(chǎn)量：80噸/月
發(fā)貨港口：上海港
價(jià)格報(bào)價(jià)有效期：15天
出口權(quán)限：本公司自營(yíng)進(jìn)出口權(quán)。
近年來(lái)，為了提高鋰離子蓄電池的安全性，開(kāi)發(fā)難燃甚至不燃的電解液已成為該領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。目前研究較多的阻燃劑主要是有機(jī)磷化物，鹵代碳酸酯，磷腈類化合物，其中磷酸酯研究較多，涉及的磷酸酯主要有磷酸三甲酯(TMP)，磷酸三乙酯(TEP)，磷酸三苯酯(TPP)、磷酸三丁酯(TBP)和磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)等。其中TMP有較好的阻燃作用，但易嵌入負(fù)極，在碳負(fù)極表面發(fā)生類似與PC的還原分解導(dǎo)致電池容量衰減。
鋰離子電池阻燃劑發(fā)展方向的研究使阻燃母粒成為高科技、高技術(shù)型的產(chǎn)品。阻燃母粒經(jīng)過(guò)特別的工藝和原料組合，阻燃效率要比使用阻燃劑粉料大大提高，添加量的減少使得其比直接使用粉料更能降低成本，制品機(jī)械性能也更好。
磷酸酯本身都是不燃的的含磷化合物，受熱時(shí)易熱解形成 的氣態(tài)產(chǎn)物中含有PO，PO可以捕獲碳酸酯溶劑燃燒鏈支化反應(yīng)的主要成分H，由于H不足，碳酸酯溶劑燃燒鏈支化反應(yīng)就會(huì)受到抑制從而使電解液的可燃性降低。顯然，磷酸酯在氣相中的含量對(duì)電解液的可燃性有顯著的影響。磷酸酯在電解液中的濃度越大，PO在氣相中的含量也越高，阻燃效果就越好。
鋰離子電池與其他可充電池相比具有能量密度大、工作電壓高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、自放電率低等優(yōu)點(diǎn)。目前，小容量鋰離子電池已成功應(yīng)用于手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、筆記本電腦等。同時(shí)，大容量高功率鋰離子動(dòng)力電池也具有很好的應(yīng)用前景，如將其作為電動(dòng)車(chē)的動(dòng)力電源，可以提供更大的動(dòng)力與更長(zhǎng)的行程。因此，大容量鋰離子電池的研究，引起了眾多國(guó)內(nèi)外科學(xué)工作者的研究興趣。
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