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当前位置：首页 > 行业新闻 > 锂离子电池阻燃剂对电池的影响 磷酸三甲酯锂离子电池阻燃剂对电池的影响 磷酸三甲酯
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2016-9-14 16:44:33 |
在空白电解液中，电解液与Li+的相互作用较弱，负极不需要形成较致密的SEI膜，就可以实现Li+的可逆嵌脱，因此几乎看不到电解液在MCMB上形成SEI膜的电流峰。TCPP与Li+的作用较强，因此随着TCPP浓度的提高，电解液发生共嵌入的趋势越来越大，当TCPP浓度达到一定程度时，就发生了电解液的共嵌入，导致碳材料的结构被破坏。这种现象更可能是两种因素共同作用的结果。
在锂离子电池阻燃剂对电池的影响实验中，将MCMB电极首先在空白电解液中进行预循环(以50mA/g的电流充放电3次，电压范围为0�015~2�500V)，使材料表面首先形成SEI膜，然后再将其放入含30%TCPP的电解液中，进行循环伏安测试。
MCMB电极经预循环后在30%TCPP电解液中的循环伏安曲线可以看出:MCMB电极直接在含30%TCPP的电解液中只有还原电流，没有氧化电流，表明此时MCMB的结构已经被破坏，这与首次充电的结果一致。
将MCMB电极在空白电解液中进行预循环后，再放入30%TCPP电解液中进行循环伏安扫描，此时在约1V处出现了电解液的共嵌入峰。从第2次循环开始，电解液的共嵌入峰消失，此时MCMB电极可以进行Li+的嵌脱。循环伏安的结果表明:如果对MCMB的表面进行预处理，使其生成部分SEI膜后，则电极材料在30%TCPP电解液中的循环性能可以得到提高。
提高阻燃剂与MCMB负极材料相容性的措施。将MCMB/Li电池放入空白电解液进行预循环，然后再放入30%TCPP电解液中，进行充放电测试，结果可以看出:MCMB/Li电池在空白电解液中预循环时的比容量为300mAh/g，循环性能较好，充放电容量主要集中在0-2V的平台。
当电解液中加入TCPP后，电池的首次充电比容量降到了190mAh/g，在随后的循环中仍有衰减，因此可以推测出:由于TCPP与Li+的作用较强;MCMB在电解液中形成的SEI膜对TCPP来说不够致密，仍然会有TCPP发生共嵌入，破坏了MCMB的结构，降低了充放电容量。电解液中加入TCPP后，MCMB/Li电池的充放电曲线变得陡峭，充放电平台也不明显，越来越表现出硬碳材料的嵌脱锂特征。
磷酸三甲酯(TMP)主要用作医药、农药的溶剂和萃取剂,用作测定锆的试剂、溶剂、萃取剂及气相色谱固定液, 磷酸三甲酯也用作医药和农药的溶剂及萃取剂。在日本，用作纺织油剂和聚合物的防着色剂,锂离子电池用阻燃添加剂。
MCMB同时具有高石墨化成分和低石墨化成分。高石墨化成分与电解液的相容性较差，在添加TCPP后首先被破坏，因此需要较高质量的SEI膜;低石墨化成分更多地表现出硬碳材料的嵌脱锂特征，与含有较高浓度阻燃剂的电解液仍然有很好的相容性。
热解炭黑在30%TCPP电解液中的充放电行为。以热解炭黑(武汉产，AR)为正极材料，组装热解炭黑/Li模拟电池，进行循环性能测试，结果可以看出:热解炭黑在30%TCPP电解液中的循环性能较好，采用此材料可以较好地解决阻燃剂的共嵌入问题。不过，这种材料本身的理论比容量只有约220mAh/g，因此作为锂离子电池的负极材料具有一定的局限性。
采用循环伏安和充放电实验研究了阻燃剂磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)与锂离子电池负极材料的相容性。锂离子电池阻燃剂对电池的影响实验结果表明:阻燃剂降低了电解液在MCMB表面形成SEI膜的能力，同时阻燃剂与Li+有较强的相互作用，导致了溶剂的共嵌入，使MCMB负极材料失去充放电能力。
这可能是由于MCMB是一种介于石墨和硬碳材料之间的过渡材料，即由高石墨化成分和低石墨化成分组成。由于高石墨化成分与电解液的相容性较 差，因此添加阻燃剂TCPP后，MCMB中高石墨化成分首先发生溶剂的共嵌入，导致结构发生剥离而被破坏，但低石墨化成分仍然可以提供一定的充放电容量，因此MCMB更多地表现出硬碳材料的充放电特征。
使用固体电解质可避免液态电解液漏液的缺点，还可把电池做成更薄、能量密度更高、体积更小的高能电池。固体聚合物电解质具有良好的柔韧性、成膜性、稳定性、成本低等特点，既可作为正负电极间隔膜用又可作为传递离子的电解质用。
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