二氟磷酸锂作为电解液添加剂在锂离子电池中的应用*
2020-01-02张乾魁王贤树范伟贞李伟善
新能源进展 2019年6期
关键词:界面
张乾魁,刘 思,王贤树,余 乐,范伟贞,李伟善,2†
(1.华南师范大学 化学与环境学院,广州 510006;2.电化学储能材料与技术教育部工程研究中心,广东高校电化学储能与发电技术重点实验室,广州 510006;3.广州天赐高新材料股份有限公司,广州 510760)
0 引 言
锂离子电池具有比其他二次电池更高能量密度和更长循环寿命等优点,在便携式电子设备、电动汽车等领域得到广泛应用。然而,作为独立动力电源,锂离子电池的能量密度和安全性能需要进一步提高[1-3]。锂离子电池使用的电解液通常由有机碳酸酯溶剂和锂盐六氟磷酸锂(LiPF6)组成。LiPF6对水非常敏感,容易水解并生成有害的氟化氢(HF)[4]。

此外,LiPF6受热易分解成LiF和PF5。后者是一种强烈的路易斯酸,会引发电解液的链式分解。

HF对正极有腐蚀作用,会溶解正极中的过渡金属,不仅影响正极的稳定性,而且溶出的过渡金属离子会扩散至负极,影响负极的稳定性。因此,为提高锂离子电池的性能,必须改善电极/电解液的界面性质。目前,改善电极/电解液界面性质的措施有两种,一是对电极材料进行改性,包括掺杂和包覆[5-7];二是在电解液中加入功能添加剂,在电极材料表面形成界面膜[8-11]。相比于前者,后者操作简单实用,在锂离子电池生产中不可或缺。
大多数界面成膜添加剂属于有机分子。界面膜主要由添加剂优先还原或氧化产生的聚合物构成。这些成分离子导电性较差,会增加电解液与负极或正极之间的界面阻抗。例如,丙-1-烯-1,3-磺内酯(1,3-propane sultone)作为电解液添加剂,可以在负极和正极上同时形成界面膜,可提高电极的循环稳定性,但是会增加界面阻抗[12-13]。……
登录APP查看全文
