【摘 要】
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锂离子电池具有高电压、高比能量的优点,已很好地满足了各类移动式电子产品的需求,但其安全性能在一定程度上制约了锂离子电池向大型化、规模化方向的发展。电池在非正常
【机 构】
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厦门大学化学化工学院,福建厦门361005
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锂离子电池具有高电压、高比能量的优点,已很好地满足了各类移动式电子产品的需求,但其安全性能在一定程度上制约了锂离子电池向大型化、规模化方向的发展。电池在非正常使用情况下温度升高,不仅电解液与电极材料会相互作用,电解液本身也会发生热分解反应,尤其是在低闪点的有机碳酸酯类溶剂的电解液中。因此研究高闪点和热稳定性好的有机非质子电解液是十分必要的[1]。砜类有机溶剂,尤其是不对称砜类(甲基乙基砜,EMS)和环状砜类(环丁砜、SL)本身不仅具有较高的介电常数和电化学窗口,它们的高沸点与高闪点的性质也决定了该电解液体系有望成为高热稳定性的新型电解液[2]。我们利用绝热加速量热法(ARC)[3]研究了两种砜类电解液的热稳定性,从图1(a)与表1的结果可以看出,EMS和SL的电解液(锂盐均为1 mol/L的LiTFSI)都表现出了较好的安全性能,具有较高的热失控温度和较低的升温速率,且放热量较少。同时,我们也测试了该电解液体系用于高温锂离子电池的电化学性能。如图1(b)所示,在80℃下的LiFePO4/Li半电池循环20圈容量基本保持不变,库仑效率也较高。表明砜类材料有望作为高安全性锂离子电池的电解液溶剂。
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