氟代苯腈类添加剂对锂离子电池性能的影响

以2-三氟甲基苯腈(2-TB)、3-三氟甲基苯腈(3-TB)、4-三氟甲基苯腈(4-TB)作为锂离子电池电解液添加剂,考察其取代基位置对电池性能的影响.首先,通过量子化学方法计算了3种添加剂的最高占据分子轨道(HOMO)和最低未占据分子轨道(LUMO);接着,测试了电池的电化学性能;最后,采用SEM、TEM及FTIR表征了钴酸锂电极的表面形貌及组成.结果表明,相对于不含添加剂的基础电解液,含有质量分数为0.5％添加剂的电解液可形成一层致密而稳定的正极电解液界面保护膜,从而提高电解液的电化学性能.其中,与2-TB和3-TB相比,4-TB可在首次充放电后形成15.0～40.0 nm的电极保护膜,将界面传输电阻降低至61.63?,循环30圈后的放电比容量提高至126.8 mA·h/g.不同取代基在苯环对位的电化学性能最佳,其次是邻位和间位.