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锂离子电池阻燃剂的研究 磷酸三甲酯

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-9-7 11:12:00
锂离子电池阻燃剂的研究:含TCPP的模拟电池的循环性能。对LiCoO2而言,即使当电解液中添加20%的TCPP后,容量仍没有受到较大的影响,充放电容量仍然有120mAh/g,循环性能也较好。实际上,即使TCPP的含量增加到35%时,对正极的影响也不明显。对MCMB而言,情况有较大的变化。尽管电池仍然有较好的循环性能,但MCMB的容量已下降到125mAh/g左右,相对MCMB在实验室中的实际容量(300mAh/g)已下降很多。当把TCPP的含量提高到30%时,发现MCMB/Li模拟电池在上述电解液中不能进行循环,这表明TCPP对锂离子电池负极材料有较大的影响。

锂离子电池阻燃剂的研究:随着TCPP含量的增加,MCMB模拟电池的首次放电容量增加,增加的容量主要出现在1V的平台处。由于1V处的平台主要为电解液的还原和SEI膜的形成,可以推测出:一方面可能由于TCPP与Li+有较强的相互作用,现有的SEI膜不能满足要求;另一方面可能是随着TCPP含量的增加,降低了电解液形成SEI膜的能力,在这两种情况下发生了溶剂的共嵌入反应。提高负极材料表面SEI膜的质量,可能改善这种情况。

锂离子电池阻燃剂的研究:通过在锂离子电池电解液中添加磷酸三氯丙酯(TCPP),可以有效地降低1mol/LLiPF6/EC+DMC电解液的燃烧性能,但对1mol/LLiClO4/EC+DMC的阻燃效果较差。TCPP的电化学窗口可达417V,可以满足锂离子电池的需要;LiCoO2的容量在含20%(体积比)TCPP的1mol/LLiPF6/EC+DMC电解液中仍然有120mAh/g,但是在此电解液中,MCMB的容量下降至125mAh/g左右。当TCPP含量超过20%时,对以MCMB为负极材料组成的电池有不利的影响。

锂离子电池阻燃剂的研究:将磷酸三(B-氯乙基)酯(TCEP)作为锂离子电池阻燃剂以提高电池的安全性。本文采用循环伏安、差热分析(DTA)和电子扫描电镜(SEM)研究了电解液1molPLLiPF6+EC+DMC(质量比1P1)中添加715(wt)%TCEP时TCEP的分解电位、分解温度和电池100次循环后的负极表面形貌,用高温测试和电化学测试手段考察了电解液中添加3(wt)%和715(wt)%TCEP对电池安全性和电化学性能的影响。


TMP操作注意事项

密闭操作,加强通风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具(半面罩),戴化学安全防护眼镜,穿防毒物渗透工作服,戴橡胶耐油手套。远离火种、热源,工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、碱类接触。搬运时要轻装轻卸,防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。


锂离子电池阻燃剂的研究:当TCEP含量为715(wt)%时,电解液的分解电压为417V,电解液差热分析(DTA)曲线分别在250、280和320e出现TCEP的三个分解吸热峰,电池循环100次后表面形貌良好。在150e环境温度下对电池进行的耐高温测试表明,电池温度在147~155e上下波动,且TCEP对电池循环性能的影响极小,是一种较为理想的阻燃剂。

锂离子电池阻燃剂的研究:锂离子电池与其他可充电池相比具有能量密度大、工作电压高、循环寿命长、自放电率低等优点。目前,小容量锂离子电池已成功应用于手机、数码相机、笔记本电脑等。同时,大容量高功率锂离子动力电池也具有很好的应用前景,如将其作为电动车的动力电源,可以提供更大的动力与更长的行程。因此,大容量锂离子电池的研究,引起了众多国内外科学工作者的研究兴趣。

锂离子电池阻燃剂的研究:大容量锂离子动力电池商业化的主要障碍就是安全性问题,尤其是在滥用(如热冲击、过充、过放、短路等)状态下,电池往往存在着火、爆炸等安全隐患。所以需在电解液中加入阻燃添加剂以提高电池的安全性能,使电池在滥用状态下不产生燃烧和爆炸。

锂离子电池阻燃剂的研究:目前对磷系阻燃添加剂(如、磷酸亚三甲酯、磷酸三乙酯等已经有一定的研究,结果表明上述阻燃剂对锂离子电池有一定的阻燃效果,但同时对电池的电化学性能也有较大的负面影响。磷酸三(B-氯乙基)酯(TCEP),含有两种阻燃元素,其分解产物氯乙烷不但具有阻燃性,而且具有强烈的制冷作用,本文把TCEP用作锂离子电池阻燃添加剂,以1molPLLiPF6+EC+DMC(质量比1P1)为基准电解液,研究了添加3(wt)%和715(wt)%TCEP对电池安全性和电化学性能的影响。

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