双草酸硼酸锂LiBOB与六氟磷酸锂LiPF6的特性分析

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电解质作为锂离子电池的重要组成部分,对电池的性能有非常重要的影响。锂盐在锂离子电池中起到传输离子和传导电流的作用,并且要满足较高的溶解度,较高的导电率,较好的化学稳定性,较宽的化学窗口和较高的铝腐蚀电位的要求;另外还应具备便于制备,环境友好和较低的成本等优势。

目前,商业上应用最多的锂离子电池的电解质是六氟磷酸锂LiPF6。虽然LiPF6电解液有较高的导电率和较宽的电化学窗口,但是LiPF6的热稳定性差。LiPF6电解质溶液中阴离子PF6-存在平衡反应形成PF5,而PF5是一种很强的路易斯酸,易与有机溶剂发生反应,高温下平衡加速右移。而且P-F键对电解液中微量的水非常敏感,生产的物质会使正极材料的金属离子溶解,进而使电池容量衰减,这些缺点是LiPF6在应用中受到一定的限制。

而双草酸硼酸锂LiBOB是一种配位螯合物,能够形成稳定的共轭体系。阴离子BOB-体积大,晶格能较小,在溶液中能够得到较多的离子,从而提高电解质体系的导电能力。而且,LiBOB的分解温度是302度,高温稳定性要好,且分离的产物为B2O3和CO2,对环境无污染;另外,LiBOB的分解点位也要高于LiPF6,能够很好的保护铝箔集流体。因而,作为一种新型的电解质锂盐,LiBOB的一些独特物理和化学性质,不断在商业应用中得到应用。

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