不同芳香基化合物用作锂离子电池电解液限压添加剂的表现

芳香族化合物包括甲苯类化合物、芳香基金刚烷、萘的衍生物和多聚苯等，Watanabe等系统研究了不同芳香基化合物用作锂离子电池电解液限压添加剂时的氧化电位及其对电池性能的影响，发现这类化合物的氧化电位多在3~5V之间，并可以根据取代基的大小、多少和取代基位置的不同在一定范围内调整其氧化电位，从中找到一系列适合不同阴极材料的限压添加剂。更重要的是，这些添加剂，如芳香基金刚烷、甲苯类化合物，不会对电池的循环性能和储存寿命产生明显影响，是锂离子电池最具有应用价值和前景的限压添加剂，特别适用于对当前锂离子电池常用的LiCoOz、LiMnzOq阴极材料的限压保护，并且已经在先进的锂离子电池中得到了应用。Adachi发现，在苯环上含有两个甲氧基和一个卤素取代基的芳香族化合物具有超过4V的氧化电位，其中，两个甲氧基处于邻位和对位的芳香族化合物，具有较好的氧化还原可逆性。HalpertL研究了四氰乙烯和四甲基苯二胺作为限压添加剂在TiSz为阴极材料的锂电池中的应用，发现它们可以在电池内部建立防过充的电化学保护机制。Richardson研究了一系列芳香族化合物和杂环化合物作为氧化—还原电对添加剂在聚合物电解质体系中的应用，发现这些物质在温度高达85℃时也能对LizMn409电极提供过充电保护，但这类化合物的氧化还原电位较低(2.8~3.5V)，只适用于低电压锂离子电池或二次锂电池阴极材料。