当前位置:文档之家› 1,2-碳酸亚乙烯酯(VC)对聚合物锂离子电池产气的影响-1

1,2-碳酸亚乙烯酯(VC)对聚合物锂离子电池产气的影响-1

B10
1,2一壁壁垩圣煎壁(Vc)对壅鱼塑塞至堂产气的影响
黄丽”、蔡惠群2郑明森2、董全峰2、尤金跨2、林祖赓2(卜厦门出入境检验检疫局2一厦大宝龙电池研究所,福建,厦门361012)
目前1,2一碳酸亚乙烯酯(VC)作为添加剂越来越受重视川。

,在聚合物锂离子电池电解液中添加VC后,化成首圈形成的SEI层与未添加VC的电池有所差异,VC可以在电极表面上形成了聚合膜,但VC对电池产气的影响至今未见报导。

本文采用气相色谱法对添加I%VC电池的气胀气体成分进行分析,并与未添加VC电池的气胀气体成分以及循环性能进行比较,初步探讨在电解液中添加1%VC后电池发生气胀的情况01
1、实验部分
以LiC002为正极,石墨为负极,在三元电解液EC:DMC:EMC(按体积比l:l:1配比)中添加1%VC(体积比),支持电解质为LiPF。

,装配成700mA·h的电池。

制成的电池以0.02C充电至指定的电压V1,抽
除产生的气体,然后阶跃至电压Vz后,恒
压在v2充电24小时,抽出产生的气体进行
分析。

其过程如图l所示。

2、结果与讨论
本实验使用的气相色谱仪配置了热导检
测器(TCD)和氢火焰离子检测器(FID)。

其中,TCD主要用于分析也,O。

№等气体,
两FID主要用于分析c0,cH{,CO:,e:磁,Cz心,
c:;H。

等气体。

现将电池在各个电压下产气情
况列于表1。

图l实验设计方案
表l基准电解液中添加I%VC电池化成各阶段产气分析
从上述的实验结果可以看出,I%VC添加剂对电池产气的影响很大。

在基准电解液中添加l%的VC后,电池在化成首圈的产气过程主要出现在充电电压2.5V以前,在25V之后,电池几乎不再产生气体。

这和我们以前研究发现末添加VC的电池在充电电压2.5V以后开始产生气体,在3.OV处产气最大,并且3.O~3.5V为产气的主要电位区间的结果
1+黄驸(1976一).女,福建南平人,厦门大学硕士毕业生。

Biography:HUANGLi(1976~),female.nlasteL
0\p中
有较大的差别。

这可能是由于VC在较低电位下发生电化学聚合,在嵌锂石墨表面生成聚烷基碳酸酯膜,并部分析出CO与C02。

而EC在2.5V开始反应形成SEI层。

VC的聚合膜与EC形成SEI层的协同作用,很快形成稳定的复合SEI层,从而抑制溶剂和盐阴离子的还原。

我们从电池的产气角度出发,所得到的实验结果与有关文献的研究结论相吻合…,但其机理还有待进一步研究。

此外,我们还对添加I%VC的电解液制作的电池与基准电解液电池进行循环测试结果的比较。

结果发现添加I%VC的电池的不可逆容量要稍小于基准电解液电池,从容量衰减的速度来看,二者没有较大的差异。

因此,我们可以得出,1%VC添加剂的加入,可以有效地缓解电池在化成首圈产气的情况,减少不可逆容量。

3、结论
1在基准电解液中添加l%的VC后,电池在化成首圈的产气过程主要出现在充电电压2.5V以前,在2.5V之后,电池几乎不再产生气体。

这和我们以前研究发现未添加VC的电池在电压3.O~3.5V为产气的主要电位区间有较大的差别。

这是由于VC的加入,电池在化成首圈形成的SEI层主要是由VC电化学聚合和EC电化学还原协同作用形成的复合SEI层,它可有效地降低气体的产生。

2添加I%VC的电泡的不可逆容量要稍小于基准电解液电池,从容量衰减的速度来看,二者没有较大的差异。

因此,I%VC添加剂的加入,可以有效地缓解电池在化成首圈产气的情况,减少不可逆容量。

参考文献
[1】AurbachD,GamolskyK,MarkovskyB,eta1.OntheuseofvinyleneCarbonate(VC)asalladditibetOelectrolytesolutionsforLi—ionbatteries[J1,ElectrochemActa,2002,47(9):1423-1439
f盯
1,2-碳酸亚乙烯酯(VC)对聚合物锂离子电池产气的影响
作者:黄丽, 蔡惠群, 郑明森, 董全峰, 尤金跨, 林祖赓
作者单位:黄丽(厦门出入境检验检疫局), 蔡惠群,郑明森,董全峰,尤金跨,林祖赓(厦大宝龙电池研究所(福建厦门))本文链接:/Conference_5708610.aspx。

相关主题