磷酸鐵鋰電池溶劑添加劑對(duì)電池性能的影響

磷酸鐵鋰電池使用的新型鋰鹽、溶劑和添加劑對(duì)電池的高、低溫性能影響，它們各自相應(yīng)的具體作用影響如下：

（1）二氟二草酸硼酸鋰（LiODFB）作為一種新型鋰鹽在電池循環(huán)過程中形成致密、穩(wěn)定的SE1膜，提高磷酸鐵鋰電池的循環(huán)性能。使用LiODFB作為鋰鹽加入到電解液中對(duì)LiFePO/Li電池沒有負(fù)面影響，LiODFB基電解液能有效地抑制 LiFePO4在高溫條件下鐵離子的析出，保證了正極材料在高溫條件下的穩(wěn)定性，并能防止鐵離子遷移到石墨負(fù)極表面，因此能顯著提高LiFePO/石墨電池的高溫循環(huán)性能。同時(shí)，LiODFB具有類似LiBF4的分子結(jié)構(gòu)，因此也具有較低的電荷轉(zhuǎn)移阻抗，將其作為添加劑加入到電解液中，將提高電池的低溫儲(chǔ)存放電性能，但其反應(yīng)原理有待進(jìn)一步研究。

（2）二元溶劑的各方面性能都不能滿足日益提高的磷酸鐵鋰電池性能要求，丙酸乙酯（EP）作為一種新型溶劑加入到電解液中形成三元溶劑。結(jié)果表明，丙酸乙酯的添加能比較明顯地提高磷酸鐵鋰電池的低溫放電性能，但是丙酸乙酯對(duì)于常溫、高溫性能提高不大，甚至有一定的負(fù)面影響，因此應(yīng)按照電池的實(shí)際用途適量添加。

（3）丙磺酸內(nèi)酯（PS）作為添加劑加入EC+PC+EMC（1：1：3）中，PS能夠在初始循環(huán)過程中參與SEI膜的形成，所形成的SEI膜較為光滑、致密，能顯著提高電池的循環(huán)性能。通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，可以得出電解液中加入2%（質(zhì)量比）能達(dá)到最好的性能。

（4）將氟代碳酸乙烯酯（FEC）作為添加劑加入以1mol-L1LiPF6為鋰鹽、EC+PC+EMC（1：1：3）為溶劑的電解液中，能在石墨負(fù)極形成致密穩(wěn)定的SEI膜，從而提高電池高溫性能；同時(shí)，由于F原子的存在，降低電解液的熔點(diǎn)，提高磷酸鐵鋰電池的低溫放電性能。

磷酸鐵鋰電池性能提升建議以下幾方面：

（1）磷酸鐵鋰電池在低溫性能方面還有待提高，以及還需要更細(xì)致深入的研究來(lái)分析通過電解液中各種成分提高電池低溫性能的作用機(jī)理。

（2）某一種新型的鋰鹽、溶劑、添加劑的加入只能對(duì)電池的某一個(gè)方面性能得到提高，而不能提高電池的各項(xiàng)綜合性能。為了磷酸鐵鋰能夠更廣泛地使用，還需要通過多種組分的配合使用來(lái)提高電池的綜合性能，從而推進(jìn)磷酸鐵鋰電池的更好地產(chǎn)業(yè)化。

（3）動(dòng)力鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵的問題還是價(jià)格上的突破，電解液作為鋰離子電池重要的一部分，控制電解液組分的成本也是十分必要的，要保證鋰離子電池既有較好的電化學(xué)性能，又具有價(jià)格優(yōu)勢(shì)。