鋰離子電池阻燃添加劑作用機制及發(fā)展方向：安全性問題是鋰離子電池發(fā)展中的重要問題,特別是在電動汽車等領(lǐng)域,對電池安全性提出了更高、更新的要求。阻燃添加劑已成為近年來鋰離子電池添加劑研究的重要方向。
鋰離子電池阻燃添加劑作用機制及發(fā)展方向：鋰離子電池電解液在受熱的情況下,容易發(fā)生氫氧自由基的鏈式反應(yīng),因此選擇阻燃添加劑的出發(fā)點是如何干擾氫氧自由基的鏈式反應(yīng)。有關(guān)這方面的研究源于高分子聚合物的阻燃劑,由于被阻燃物質(zhì)的狀態(tài)不同,其阻燃機制與高分子材料的阻燃機制也有所不同。目前,為人們認可的鋰離子電池電解液阻燃添加劑的作用機制是自由基捕獲機制。
鋰離子電池阻燃添加劑作用機制及發(fā)展方向：自由基捕獲機制的基本思想是:阻燃添加劑受熱時釋放出具有阻燃性能的自由基,該自由基可以捕獲氣相中的氫自由基或氫氧自由基,從而阻止氫氧自由基的鏈式反應(yīng),使有機電解液的燃燒無法進行或難以進行,提高鋰離子電池的安全性能。X1M1Wang等以磷酸三甲酯(TMP)為例,闡述了阻燃添加劑的作用機制。
鋰離子電池阻燃添加劑作用機制及發(fā)展方向：就電解液體系而言,溶劑的沸點和含氫量在很大程度上決定其易燃程度。溶劑的沸點越低,含氫量越高,在受熱條件下越容易發(fā)生燃燒或爆炸。阻燃一定量的有機溶劑所需阻燃劑的最少用量,因阻燃劑和被阻燃物質(zhì)種類的不同而不同。被阻燃溶劑的沸點越低、蒸氣壓越高、含氫量越大,所需阻燃劑的用量也就越大。鹵族元素也是優(yōu)良的阻燃元素,鹵系阻燃劑受熱時，分解生成鹵素自由基,該自由基與有機物中的氫原子,生成鹵化氫氣體進入氣相中,與氣相中的氫氧自由基作用生成水蒸氣,也可以與氫自由基直接作用,使其猝滅。
鋰離子電池阻燃添加劑作用機制及發(fā)展方向：另外,鋰離子電池非水溶劑中的H原子被F取代后,其物理性質(zhì)會發(fā)生一些變化。有機溶劑氟化后具有下列特點:①熔點降低,有助于提高鋰離子電池低溫性能;②化學和電化學穩(wěn)定性提高,有助于電池循環(huán)性能的提高;③閃點升高,因為氟取代后降低了溶劑分子的含氫量,從而降低溶劑的可燃性,提高電池安全性;④粘度降低,電解液的電導(dǎo)率也可以因此得到一定程度的提高。
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我公司生產(chǎn)磷酸三甲酯TMP以出口為主，主要出口市場：美國、亞洲、歐洲等國家，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% 國外、40%國內(nèi)。
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鋰離子電池阻燃添加劑作用機制及發(fā)展方向：從這個意義上講,有機氟化溶劑作添加劑或共溶劑可以提高電解液的閃點,利用F元素的阻燃特性也有助于改善電池在受熱、過充電狀態(tài)下的安全性能,因此氟化有機溶劑用作鋰離子電池添加劑或共溶劑的研究也日益廣泛。
鋰離子電池阻燃添加劑作用機制及發(fā)展方向：目前,用于鋰離子電池電解液阻燃添加劑的化合物大多為有機磷化物、有機鹵化物和磷2鹵、磷2氮復(fù)合有機化合物,分別稱為磷系阻燃劑、鹵系阻燃劑和復(fù)合阻燃劑。
鋰離子電池阻燃添加劑作用機制及發(fā)展方向：就目前的研究結(jié)果來看,阻燃添加劑的電化學不穩(wěn)定性或其不利的理化性質(zhì)(如高熔點、高粘度),對電池性能會造成一定的負面影響。
鋰離子電池阻燃添加劑作用機制及發(fā)展方向：今后鋰離子電池電解液阻燃添加劑的發(fā)展方向為: a1研制和開發(fā)性能穩(wěn)定的阻燃添加劑,特別是具有優(yōu)良的電化學穩(wěn)定性,力求對電解液電化學性能影響更小或沒有; b1開發(fā)高效、低毒,有利于環(huán)保的阻燃添加劑; c1開發(fā)帶有多官能團的阻燃添加劑,如集P、N、F、Cl于一 體的復(fù)合阻燃劑,提高阻燃效果; d1研制和開發(fā)多功能阻燃添加劑,如具有低粘度,以保證電解液的高電導(dǎo)率,同時具有一定的負極界面成膜能力,改善電極與電解液的相容性,還具有良好阻燃效果的添加劑。
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