3, 4-乙烯二氧噻吩单体用作锂离子电池安全性改善添加剂的研究

安全性是制约锂离子电池向电动汽车领域应用拓展的主要障碍之一.本工作提出了一种能够有效改善锂离子电池安全性的电解液添加剂3,4-乙烯二氧噻吩单体（EDOT）,研究了EDOT在有机电解液中的电氧化聚合行为及其对Li Co O2电极高温热行为和电池安全性、电化学性能的影响.循环伏安（CV）和透射电镜（TEM）表征结果表明,单体添加剂能够在电池充电过程发生电氧化聚合,在正极表面形成一层聚（3,4-乙烯二氧噻吩）（PEDOT）导电聚合物膜.差示扫描量热（DSC）分析结果显示,PEDOT隔离了电解液与正极表面的直接接触,减少了过热条件下电解液在正极表面的分解放热.安全性测试结果表明,在电解液中仅添加0.1%的EDOT单体,即可将电池在150oC高温热冲击下发生热失控的时间推迟13.8 min.电化学性能测试结果表明,聚合产物良好的电子导电性能有效改善正极的电子传导能力,在一定程度上提高电池的倍率性能和循环稳定性,而容量、低温性能等基本不受影响,展示出良好的应用前景.