二氟草酸硼酸鋰的化學(xué)結(jié)構(gòu)是雙草酸硼酸鋰和 四氟硼酸鋰結(jié)構(gòu)的組合，用在鋰離子電池中兼具 LiBOB和 LiBF4 兩種鋰金屬化合物的優(yōu)勢，LiDFOB屬于斜方晶系，空間群為 Cmcm，LiDFOB 中的 Li +為五重配位結(jié)構(gòu)，極易結(jié)合其他分子形成正八面體 配合結(jié)構(gòu)，LiDFOB 的分解溫度不高，為 240 ℃，比 LiBF4 的 390 ℃和 LiBOB 的 330 ℃低，但比 LiPF6 高 約 40 ℃。

二氟草酸硼酸鋰可以使電極表面附近的 Al 3+ 和 B－O 鍵結(jié)合形成化學(xué)鍵在集流體鋁箔上形成一 層致密的保護(hù)膜，不僅能鈍化鋁箔，而且能夠很好地 抑制電解液的氧化分解。研究了電解液 對集流體的腐蝕性，發(fā)現(xiàn) 4． 2 V 開始首次對鋁箔產(chǎn) 生腐蝕，第二次循環(huán)時，腐蝕電位出現(xiàn)在了 6． 0 V 以 后，說明對鋁箔產(chǎn)生了很好的鈍化作用。針對電解 液與正負(fù)極材料的相容性，研究了與電極材料石墨、 三元材料 LiCo1 /3Ni1 /3 Mn1 /3O2 組成電池的倍率性能 和高溫循環(huán)性能，LiDFOB 基電池高溫循環(huán) 100 次的 不可逆損失為 8% ，而 LiPF6 電池的不可逆損失為 15% 。研究了電解液的高溫性能，在 60 ℃ 高溫下，使用 LiDFOB 電解液的電池其 LiFePO4 /G 電池循環(huán) 100 次，容量保持率為 86． 7% ，而 使 用 LiPF6 電解液的電池其容量保持率為 67． 4% ，循環(huán) 后電池極片掃描圖顯示使用 LiPF6 電解液的極片粗 糙，而使用 LiDFOB 電解液的極片則平滑、致密，能 明顯看到膜。LiDFOB 電解液的高溫性能明顯優(yōu)于 LiPF6 電解液。

LiDFOB 作為鋰鹽能夠很好地支持負(fù)極集流體材 料銅箔。在 LiDFOB 電解液中，兩個相互競爭的化學(xué) 反應(yīng)得到的產(chǎn)物均能與 SEI 膜中的( LiOCO2CH2 ) 2等半碳酸酯雙鋰反應(yīng)，形成更復(fù)雜、更穩(wěn)定的低聚 物，得到更穩(wěn)定的 SEI 膜，所以即使 LiDFOB 在純 PC 中仍能在負(fù)極表面形成穩(wěn)定的 SEI 膜。LiDFOB的結(jié)構(gòu)中只有一個草酸根，所形成的 SEI 膜的阻抗值 較 LiBOB 形成的 SEI 膜要低，表現(xiàn)在阻抗譜中 1． 5 V 處的電壓平臺較短，這個電壓平臺主要由草酸根還原 所引起。在高溫下，LiDFOB 不僅具有良好的容量保 持率，而且因 SEI 膜阻抗小而具有良好的高功率性 能。分析認(rèn)為，LiDFOB 在石墨上的成膜 機(jī)理大致分為 3 個階段: 1) 1． 70 ～ 1． 50 V，由于 LiDFOB 開環(huán)形成了－ OCOCOO － 的還原產(chǎn)物，SEI 膜 電阻明顯降低，初始形成的 SEI 膜中含有 LiDFOB的還原產(chǎn)物; 2) 1． 50 ～ 0． 25 V，溶劑發(fā)生還原反應(yīng)， SEI 膜的電阻隨著電壓的降低而緩慢降低，反映了此 時的 SEI 膜多孔、不穩(wěn)定且電導(dǎo)率低; 3) 低于0． 25 V， 石墨發(fā)生嵌鋰反應(yīng)，此時 SEI 膜的阻抗大小由兩個 相反的因素影響。

LiDFOB － SL( 環(huán)丁砜) /EMC( 碳酸甲乙酯) 為電解液組裝 LiFePO4 /Li 試驗電池，對其電化學(xué)性 能進(jìn)行測試，結(jié)果表明，該電池具有較長的循環(huán)壽 命、較高的放電效率、優(yōu)良的倍率性能及高低溫性 能，表明該電解液與 LiFePO4 正極材料具有良好的 相容性。以 LiDFOB － SL /EMC 為電解液組裝 Li /中 間相碳微球( MCMB) 試驗電池，并利用掃描電鏡 ( SEM) 、傅里葉紅外變換光譜( FT － IＲ) 及 X － 射線 光電子能譜( XPS) 對 MCMB 表面所形成的固體電 解質(zhì)界面膜的形貌及組成進(jìn)行分析，結(jié)果表明: 首次 循環(huán)后 MCMB 表面形成了光滑的 SEI 膜，它能有效 防止溶劑共嵌入到負(fù)極材料中，提高了電池的電化 學(xué)性能。通過對 FT － IＲ 和 XPS 的分析發(fā)現(xiàn)，SEI 膜 是由 C2H5OLi、C2H5CO3Li、Li2CO3、ＲSO3Li、Li2 SO3、 Li2 SO4、LiF、C2H5F 和一個復(fù)雜的、網(wǎng)狀的 B( 硼) 化 合物組成的。