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ein multifunktionales Elektrolytadditiv für Lithium-Ionen-Batterien: Ethoxy- (pentafluor) -cyclotriphosphazen

2018-04-19 16:03:28

hohe Sicherheit und hohe Umweltverträglichkeit sinddie grundlegenden Anforderungen an den Elektrolyt von Lithium-Ionen-Batterien. mitdie kontinuierliche Verbesserung und Aktualisierung von Elektrodenmaterialien, die Anforderungenfür entsprechende Elektrolyte sind auch strenger. weil es sehr schwierig isteine neue Art von Elektrolytsystem zu entwickeln, der gemeinsame Elektrolyt vonCarbonatlösungsmittel und Lithiumhexafluorphosphat ist immer noch die Hauptwahl vonPower Batterie für eine lange Zeit in der Zukunft. um die Entwicklung zu treffenvon Elektrodenmaterialien und Energiebatterien für verschiedene Zwecke, ein kleinesDie Menge an Additiven wird zu dem herkömmlichen Elektrolyt hinzugefügt. Anti-ÜberladungZusätze, flammhemmende Zusatzstoffe können die Batteriesicherheit verbesserndie Überladung, Kurzschluss, hohe Temperatur, Akupunktur und Thermoschockund andere Missbrauchsbedingungen. Positive Filmadditive können geladen werden undEntladeanforderungen für Hochspannungsmaterialien in einem bestimmten Umfang.


Derzeit gibt es viele Untersuchungen und Berichteüber Cyclotriphosphazenverbindungen, Ethoxy- (pentafluor) -cyclotriphosphazen(Pfn) hat unter diesen mehr Aufmerksamkeit auf sich gezogen, und es hat ausgezeichnete Flammehemmende Eigenschaften ohne Auswirkung auf die Batterieleistung im normalen Zustand[1].

flammability testing of the electrolytes

PFN ist weithin als Flammschutzmittel bekanntZusatz für Lithium-Ionen-Akku, aber es gibt nur wenige Berichte über andere Funktionen.Kürzlich haben Liu et al. [1] berichteten, dass PFN als Elektrolyt verwendet werden kannAdditiv für Hochspannungs-Lithium-Batterien. für die lini0.5mn1.5o4 batterie,Die Zyklusleistung bei 0,2 C mit einer Spannungsänderung von 3,5 V bis 4,9 V wird gezeigtunten. Es wird gezeigt, dass das Kapazitätsbeibehaltungsverhältnis mit PFN-Zugabe überlegen istzu dem ohne pfn.

specific capacity


für das System lini0.5mn1.5o4 mit pfn und ohne pfnals Additiv zeigen zyklische voltammetrische Experimente, dass das System mit 5 Gew .-% pfn auftrittein kleiner Oxidationsstrom-Peak bei 3,8 V für den ersten Zyklus, während dies nicht der Fall istder Fall für den Basiselektrolyten. Die Ergebnisse zeigen, dass die pfnOxidation trat auf, und das Oxidationspotential von PFN war niedriger als dasZersetzungspotential des Lif6-basierten Elektrolyts (4,8 v li + / li). dasDie obigen Ergebnisse zeigen, dass das pfn-Molekül an der Oberfläche oxidiert wurdeder positiven Elektrode, um eine Schutzschicht vor dem Elektrolyten zu bildenzersetzt, und die oxidative Zersetzung des Elektrolyten wird unterdrücktVerbesserung der Hochspannungsleistung der positiven Elektrode.

Cyclic voltammograms


Zusammenfassend ist Pfn sowohl als Flammschutzmittel als auch als einAdditiv für Hochspannungs-Lithium-Ionen-Batterie. für PFN als Zusatz für hoheSpannung, es bildet eine Schutzschicht auf der Kathodenoberfläche, unterdrückendElektrolytzersetzung und Elektrodenkorrosion und Verbesserung des ZyklusStabilität der Batterie.

Verweise:

[1] j. liu, x. Lied, et al. Nanoenergie, 2018, 46,404-414


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