基于LiODFB電池的性能
與使用其他鋰鹽時相比,使用LiODFB的電池可以同時具有較好的高低溫性能和倍率放電性能。在55℃時,以 1.0 mol/L LiODFB/EC+DMC(1:1)為電解液組裝的石墨/ LiNi1/3Mn1/3Co1/302電池,0.1 c循環(huán)100次后的容量保持率為92%,優(yōu)于使用LiPF6的69%,與使用LiBOB時相當;即使在70℃時,使用LiODFB的電池仍可正常工 作。這是因為與LiBOB類似,LiODFB的熱穩(wěn)定性較好, 且在電極表面所形成的SEI膜包含更多的有機物,阻抗隨溫 度升高而提高的幅度較低,而這些對保持電池的高容量, 低容量衰減和提高循環(huán)性能有利。 以1.0 moL/L LiODFB/PC+EC+EMC(3:3:4)為電解 液,組裝石墨/LiNio.80Co0.15Al0.05O2電池,以O.5 C充放電, 發(fā)現即使在一30℃時,電池的容量仍有20℃時的65%以上,與使用LiBF4的電池相當;在相似條件下,使用 LiPF6,電池的容量保持率低于50%,而使用LiBOB,電池難以正常工作。使用LiODFB的電池低溫性能較好的原因是:①電解液中含有大量PC,降低了低溫時的黏度,并保證了低溫下較高的電導率,進而保證了Li+在電極中嵌脫的率;②在碳負極表面的電荷轉移阻抗較低。
除了在較寬的溫度下循環(huán)性能較好外,使用LiODFB的 電池還表現出較好的倍率放電性能。在20℃下,當放電電流密度為5.20 mA/cm2時,使用LiODFB的電池容量為0.52 mA/cm2時的93%,電流密度為l0.40 mA/cm2時,容量仍保持在53%以上;優(yōu)于使用LiPF6、LiBF4及LiBOB的電池。 這是由于LiPF6及LiBF4在電極表面形成的SEI膜的穩(wěn)定性較LiODFB要差;而LiBOB在電極表面形成的SEI膜的阻抗過大。
另外,使用LiODFB的電池具有足夠高的安全性能。LiODFB的熱分解溫度(240℃)較LiBOB和LiBF4(300℃) 低,相對較低的分解溫度提供了濫用(如短路和過充)時的安 全保護。LiODFB在相對較低的溫度下熱分解產生CO2氣 體,使電池內壓升高,可在熱涌發(fā)生前提供一個安全出口。