一种用于锂离子电池的新型多功能添加剂—炔丙基磷酸酯

锂离子电池被认为是高能量密度电池的最有希望的候选者。它广泛应用于数码产品，电动汽车，储能装置等。随着需求的增加，具有高能量密度和更长寿命的锂离子电池是其得以广泛应用的要求。

目前，具有液体电解质的锂离子电池不能满足高能量密度，更长寿命和安全性的要求。因此，许多研究人员致力于寻找不同的化合物作为添加剂，以提高锂离子电池的性能。杨等人研究了炔丙基磷酸酯（TPP）作为4.5V石墨|LiNi_0.5Mn_0.3Co_0.2O₂电池的新型多功能添加剂。他们发现TPP可在两个电极表面上形成有益的薄膜，以提高电池的循环稳定性。

具体地说，他们比较了基准电解液和1.0wt％含TPP的电解液的LSV曲线。虽然TPP在5.2V附近出现一个氧化电流峰，早于基准电解液被氧化，但其本体电解液组分的氧化势能一直延伸至6.5V。他们还比较了使用NMC532作为工作电极的上述电解液的CV曲线。在第一次线性扫描实验中，含有1.0wt％TPP的电池显示出3.7V左右的氧化电流，和基准电解液相比，显著移向低电压。 

接下来，他们研究了含有TPP添加剂的石墨|NMC532纽扣电池的循环稳定性。在3V和4.5V之间，175mA / g的电流密度下，进行充电和放电来比较使用基准电解液和含TPP的电解液的石墨| NMC532电池的长期循环性能。初始，在25摄氏度下进行150次循环，然后在55摄氏度下再循环250次。电池在经历150次循环后，基准电解液体系中观察到容量有小部分衰减，而TPP体系电解液显示出较好的容量保持率。然而，含有基准电解液的电池在升高的温度下经历容量迅速降低，并且在55摄氏度下仅125次循环后其容量保持率就变为27.6％。上述数据表明，含TPP的电解液体系表现出更高的循环稳定性。

此外，TPP可以在石墨表面发生聚合反应形成SEI膜，以防止氢离子的侵蚀，TPP添加剂还有利于防止电解液的降解。

总之，TPP作为一种石墨| NMC532全电池的新型多功能添加剂，由于能在两个电极上形成保护膜，因此显着提高了全电池在55摄氏度下的循环寿命。 

参考文献：

W. Zhao, B. Zheng, H. Liu, et al. DOI: 10.1016/j.nanoen.2019.06.011.

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