鋰離子電池電解液添加劑

1、含硼添加劑
 

含硼化合物經(jīng)常作為添加劑應(yīng)用到不同正極材料的鋰離子電池中，在電池循環(huán)過程中，很多含硼化合物會在正極表面形成保護(hù)膜，來穩(wěn)定電極/電解液之間的界面，從而提高電池性能。考慮到含硼化合物的這一獨(dú)特性能，眾多學(xué)者開始嘗試將其應(yīng)用到高壓鋰離子電池中，來增強(qiáng)正極界面穩(wěn)定性。
 

2、有機(jī)磷添加劑
 

根據(jù)前線軌道能量與電化學(xué)穩(wěn)定性的關(guān)系：分子的HOMO越高，軌道中的電子越不穩(wěn)定，氧化性越好：分子的LUMO越低，越容易得電子，還原性越好。目前所用的有機(jī)磷類添加劑還包括磷酸酯類化合物。XIA等將三烯丙基磷酸酯(TAP)添加劑應(yīng)用到Li[Ni0.42Mn0.42Co0.16]O2(NMC442)石墨全電池中，發(fā)現(xiàn)當(dāng)有TAP存在時(shí)會顯著提高庫侖效率，長時(shí)間循環(huán)后，仍然具有很高的容量保持。XPS結(jié)果表明，在循環(huán)過程中，烯丙基可能會發(fā)生交聯(lián)電聚合反應(yīng)，得到的產(chǎn)物覆蓋到電極表面，形成均勻的SEI膜。

3、碳酸酯類添加劑
 

含氟皖基(PFA)化合物具有很高的電化學(xué)穩(wěn)定性，同時(shí)具備疏水性與疏油性的特性，當(dāng)PFA添加到有機(jī)溶劑中，疏溶劑的PFA會凝聚到一起形成膠團(tuán)。由于PFA的這一特性，ZHU等嘗試將全氟烴基(下圖中TEM-EC、PFB-EC、PFH-EC、PFO-EC)取代的碳酸亞乙酯添加到高壓鋰離子電池電解液中，對于Li1.2Ni0.15Mn0.55Co0.1O2石墨電池，當(dāng)加入0.5%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的PFO-EC后，電池在長時(shí)間循環(huán)過程中性能明顯提高，這主要是因?yàn)樘砑觿┰谘h(huán)過程中形成了雙層的鈍化膜，同時(shí)減少電極表面的降解與電解液的氧化分解。