將物質(zhì)的量比為1∶1的 Li2C2O4 與乙醚三氟化硼絡(luò)合物 BF3·O(CH2CH3)2 混合,反應(yīng)后用二甲基碳酸酯(DMC)對(duì)產(chǎn) 物進(jìn)行萃取和重結(jié)晶提純,可獲得 LiODFB。
LiODFB 的分解溫度不高,為240℃,比 LiBF4 的390℃ 和 LiBOB 的330℃低,但比 LiPF6 高約40℃,并且不會(huì)在高 溫條件與溶劑反應(yīng),因此對(duì)目前鋰離子電池適用溫度范圍內(nèi) 的應(yīng)用影響不大。
S?S?Zhang 認(rèn)為,利用這個(gè)特性可以提高鋰離子電池的安全性。在過(guò)充和短路的情況下,LiODFB在相對(duì)較低的溫度下?與從正極釋放的氧反應(yīng),生成大量的CO2,造成電池內(nèi)壓急劇升高?在短時(shí)間內(nèi)打開(kāi)安全閥,防止 進(jìn)一步受熱,引起爆炸。
LiODFB 比 LiBOB 更容易溶解于線形碳酸酯中,所制備 的電 解 液 的 黏 度 更 低,潤(rùn) 濕 性 更 高。與 其 他 鋰 鹽 類(lèi) 似,LiODFB對(duì)環(huán)境要求較高?如在高水分環(huán)境中,草酸根的五元 環(huán)發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)?形成-COCOOH 基團(tuán)。此反應(yīng)在首次循 環(huán)時(shí)會(huì)形成1?5V 的充電平臺(tái)?降低首次充放電的效率。
高離子電導(dǎo)率是電解液必備的條件之一,電導(dǎo)率的高低 決定了電極反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的大小。
在電解液中,離子的遷移有兩個(gè)步驟:
①離子化合物在極性溶劑分子中的溶劑化和解 離;
②溶劑化后的離子在溶劑介質(zhì)中的遷移。
鋰鹽電解質(zhì)陰離子的大小,影響著電導(dǎo)率的高低,陰離子基團(tuán)越大,越容易 解離和溶劑化,并使電導(dǎo)率變大。LiODFB 陰離子的大小介 于 LiBOB 與 LiBF4 之間,導(dǎo)電能力也處于這兩者之間。離子 電導(dǎo)率的高低,在溫度高于 10 ℃ 時(shí)為:LiPF6> LiBOB >LiODFB>LiBF4;溫度低于-30 ℃時(shí)則為:LiPF6>LiBF4≈LiODFB>LiBOB。這是鋰鹽的解離度及電解液黏度共同決 定的。由此可知?LiODFB 綜合了 LiBOB 和 LiBF4 的優(yōu) 點(diǎn),在高、低溫下都有相對(duì)較高的電導(dǎo)率,為電池具備優(yōu)異的高、低溫性能提供了良好的基礎(chǔ)。
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