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锂离子电池的安全和电解液息息相关,因电解液的组分为锂盐和易燃的有机物溶剂。电池过充电易发生事故。本文从电解液的角度,开发过充保护和阻燃性电解液,旨在提高电池的安全性。通过对添加剂的作用机理及物化性能的探讨,本文重点研究了一种阻燃添加剂,磷酸二苯异辛酯(DPOF)和两类防过充添加剂:苯甲醚类和二甲氧基硝基苯类。苯甲醚类包括:苯甲醚(A)、2-溴苯甲醚(2BA)和3-溴苯甲醚(3BA)。二甲氧基硝基苯类包括:1,2-二甲氧基-4-硝基苯(DMNB1)和1,4-二甲氧基-2-硝基苯(DMNB2)。采用了循环伏安法(CV)、交流阻抗(EIS)、恒流充放电和扫描电子显微镜(SEM)等一系列测试方法,研究了阻燃和防过充添加剂对电池性能的影响,得到如下结果:1.二甲氧基硝基苯类防过充添加剂:电池的过充保护性能因DMNB1和DMNB2的应用显著提高。相同含量时,DMNB1防过充效果比DMNB2好,且对电池的循环性能影响更小。表明苯环上两个甲氧基位于邻位、硝基位于对位的分子比两个甲氧基处于对位、硝基处于邻位的有机物更适合作为电解液过充保护添加剂。2.苯甲醚类防过充添加剂:2-溴苯甲醚的过充保护效果好,然而其对LiNi1/3CO1/3Mn1/3O2/Li和Li/AG电池的循环容量影响较大。在小电流下,苯甲醚过充保护性能不如2-溴苯甲醚,但在大电流下,与2-溴苯甲醚相当。在苯甲醚、2-溴苯甲醚和3-溴苯甲醚中,苯甲醚的对电池性能影响最小。表明:当苯环上溴基位于邻位时,防过充效果最好,优于溴基处于对位时的效果。然而,不含溴基的苯甲醚的对电池的循环性能影响最小。3.阻燃添加剂:DPOF的加入有效提高了电解液的热稳定性。DPOF对石墨电极表面成膜没有影响,然而,LiNi1/3CO1/3Mn1/3O2/Li电池的循环性能随着DPOF含量的增加明显变差。高DPOF含量LiNi1/3CO1/3Mn1/3O2/Li电池的极片循环50次后,Rct和RSEI阻抗较大,导致其容量保持率较低。因此,LiNi1/3CO1/3Mn1/3O2/AG全电池性能与LiNi1/3CO1/3Mn1/3O2关系密切,正极对电池影响更大。