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鋰離子電池阻燃劑影響 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：2016-9-27 15:50:11 |
鋰離子電池阻燃劑影響表現(xiàn)在方方面面，尤其是阻燃性能的影響。LiNi08Co02O2在不同電解液(1molLLiPF6EC+DEC、1molLLiPF6PC+DEC、1molLLiPF6PC+TMP和1molLLiPF6EC+TMP)中的放電比容量。LiNi08Co02O2在1molLLiPF6EC+DEC電解液中表現(xiàn)良好，其初始放電比容量可以達(dá)到1579mAhg，40循環(huán)后放電比容量為1352mAhg，容量保持為初始容量的856%。在1molLLiPF6PC+DEC電解液中，LiNi08Co02O2表現(xiàn)出較差的循環(huán)穩(wěn)定性，第一次放電比容量可以達(dá)到1468mAhg，而40循環(huán)后放電比容量僅為288mAhg。
LiNi08Co02O2在1molLLiPF6PC+TMP中循環(huán)性能表現(xiàn)良好，盡管其初始放電比容量只有1292mAhg左右，但40循環(huán)之后其放電比容量依然在1247mAhg，容量保持為初始容量的965%。LiNi08Co02O2在1molLLiPF6EC+TMP中初始放電比容量有1417mAhg左右，22循環(huán)后其放電比容量依然在1036mAhg?？梢钥吹絃iNi08Co02O2在TMP基電解液中保持了較好的循環(huán)穩(wěn)定性，這是由于TMP粘度較小，所配置的電解液電導(dǎo)率較高，因此LiNi08Co02O2初始放電比容量較高。
同時由于TMP的存在降低了LiNi08Co02O2的表面膜阻抗，因此LiNi08Co02O2在1molLLiPF6PC+TMP中循環(huán)時具有很好的循環(huán)穩(wěn)定性，盡管初始放電比容量相對1molLLiPF6EC+DEC較低，但40循環(huán)后，LiNi08Co02O2在1molLLiPF6PC+TMP中具有更高的容量保持率。1molLLiPF6EC+DEC和1molLLiPF6PC+DEC電解液則燃燒比較劇烈，點燃時間在1s以內(nèi)，電解液的燃燒時間分別為65s和63s，整個燃燒過程也比較穩(wěn)定。
CLi半電池在1molLLiPF6PC+TMP和1molLLiPF6PC+TMP電解液中第一次放電時的電壓比容量。CLi半電池在1molLLiPF6PC+TMP電解液中第一次放電比容量為3983mAhg，而在1molLLiPF6PC+DEC電解液中第一次放電比容量為11462mAhg。1molLLiPF6PC+DEC電解液中在09V可以明顯地看到一鋰嵌入石墨平臺，這是由于PC對石墨都有剝離的作用導(dǎo)致了不可逆容量的增加，PC是一種熱穩(wěn)定性較高的電解液溶劑，而石墨是商業(yè)鋰離子電池的主要負(fù)極材料的來源，要將PC在鋰離子電池中廣泛運用，就必須解決石墨在09V發(fā)生的剝離現(xiàn)象。
而當(dāng)PC與TMP混合組成電解液時，沒有明顯的PC嵌入石墨的平臺，共嵌作用可能仍然存在，但TMP的存在大大抑制了PC剝離石墨現(xiàn)象，鋰離子脫嵌過程可逆性提高，可使不可逆容量大大減小。
磷酸三甲酯TMP操作注意事項
密閉操作，加強(qiáng)通風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴過濾式防毒面具（半面罩），戴化學(xué)安全防護(hù)眼鏡，穿防毒物滲透工作服，戴橡膠耐油手套。遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場所嚴(yán)禁吸煙。使用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備。防止蒸氣泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、堿類接觸。搬運時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。
CLi半電池在1molLLiPF6PC+TMP和1molLLiPF6PC+DEC電解液中的放電比容量可以看到CLi半電池在1molLLiPF6PC+DEC電解液的初始放電比容量為11467mAhg，在以后的循環(huán)中放電比容量接近于0mAhg。在第一次放電過程中PC分解消耗更多的鋰離子，同時PC的共嵌 使得石墨剝落，導(dǎo)致初始放電比容量上升，而電池的循環(huán)性能急劇下降。
而CLi半電池在TMP基電解液的初始放電比容量為3983mAhg，在第二次放電循環(huán)時放電容量為2186mAhg，容量損失為1797mAhg，并且隨著循環(huán)的進(jìn)行，容量逐步減少，但在以后的循環(huán)中放電容量穩(wěn)定在70mAhg左右?？梢钥闯鲣囯x子電池阻燃劑影響，TMP與PC組成電解液，一定程度上抑制了PC對石墨電極共嵌的作用，鋰離子嵌脫過程可逆性明顯提高，使得電池的初始放電容量提高，提高了電池的循環(huán)性能。
1molLLiPF6EC+TMP和1molLLiPF6EC+DEC電解液的C80。1molLLiPF6EC+DEC在50~300 之間的熱效應(yīng)為8953Jg，在175 開始有放熱現(xiàn)象發(fā)生，在200 有一較大的放熱峰。鋰離子電池阻燃劑影響表現(xiàn)明顯。1molLLiPF6EC+TMP在50~300 之間的熱流為392Jg，其放熱峰在275 左右，比1molLLiPF6EC+DEC的放熱峰要高75 ，這兩種電解液的放熱效應(yīng)相差23倍左右，所以1molLLiPF6EC+TMP電解液相對于1molLLiPF6EC+DEC來說具有更高的熱穩(wěn)定性。
電解液分別為1molLLiPF6PC+TMP和1molLLiPF6PC+DEC的C80可以看到1molLLiPF6PC+DEC電解液的放熱量要明顯的大于1molLLiPF6PC+TMP電解液，特別是在180 之后。在180 之前，1molLLiPF6PC+TMP和1molLLiPF6PC+DEC兩者的熱效應(yīng)很相近，沒有大的放熱反應(yīng)發(fā)生。
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