添加剂氟代乙烯碳酸酯对锂离子电池低温性能影响的机制研究_卞锋菊

添加剂氟代乙烯碳酸酯对锂离子电池低温性能影响的机制研究卞锋菊 １ ， 张忠如 １，２ ， 杨 勇 １，２，３＊（ １． 厦 门 大 学 电 化 学 技 术 教 育 部 工 程 研 究 中 心 ， 福 建 厦 门 ３６１１００ ； ２． 厦 门 大 学 化 学 化 工 学 院 ，福 建 厦 门 ３６１００５ ； ３． 厦 门 大 学 能 源 研 究 院 ， 福 建 厦 门 ３６１１００ ）摘要 ： 本文通过磷酸铁锂 /碳电池研究了电解液添加剂氟代乙烯碳酸酯 （ ＦＥＣ ） 对电池低温性能的影响 ． 电池充放电实验证明 ， ＦＥＣ 添加剂能够在负极表面形成良好的固体电解质界面层 （ ＳＥＩ ） ． 电解液中添加 ５％ ＦＥＣ 后 ， 电池－４０ ｏ Ｃ 低温放电容量保持率可以从 ３１．７％ 提高至 ４３．７％ ， 还提高了电池放电电压平台 ． 交流阻抗测试表明 ， ＦＥＣ 的加入能够有效降低电池的界面传荷阻抗 （ Rｃｔ ） ． 参比电极测试表明 ， 其主要是降低了碳负极的低温极化 ．关键词 ： 锂离子电池 ； 氟代乙烯碳酸酯 ； 磷酸铁锂 ； 低温性能中图分类号 ： Ｏ６４６．１＋７ 文献标识码 ： Ａ近年 ， 随着社会对电动汽车的需求越来越迫切 ， 如何使锂离子电池性能达到电动汽车应用要求已 成 为 研 发 的 热 点 ． ＬｉＦｅＰＯ ４ 正 极 材 料 有 价 格 便宜 、 安全性高 、 循环性好及环境友好等优点 ， 在汽车动力电池方面的应用倍受关注 ． 但 ＬｉＦｅＰＯ ４ 材料自身的导电性差 、 离子扩散系数低 ， 其电池低温性能（ 尤其是 －２０ ｏ Ｃ 以下 ） 较差 ， 其应用受到一定限制 ．电解液组成可明显地影响电池的低温性能 ． 目前 ， 低温型电解液的改进主要包括溶剂体系和电解液添加剂 ． 低熔点溶剂可拓宽电解液的液相范围 ，从而提高电解液的低温电导率 ， 改善电池低温性能 ， 但此方法常常会导致电池的高温性能的下降 ．若使用电解液添加剂 ， 可以降低电极 /电解液界面阻抗 ， 改善电池低温性能 ［１］ ．在电池中氟代碳酸亚乙酯 （ ＦＥＣ ） 作为电解液添加剂已有较多研究 ， 它能在电极表面成膜 ， 改善电极的性能 ［２－６］ ． 以往关于 ＦＥＣ 的研究多通过半电池单独考察其对正极或负极的影响 ， 无法判断究竟添加剂对哪一极的影响更大 ， 另外可能还存在相互影响因素 ． 本文采用磷酸铁锂 /碳电池体系 ， 系统评价了 ＦＥＣ 电解液添加剂对磷酸铁锂 /碳电池低温性能的影响 ， 并引入 Ｌｉ 参比电极 ， 对电池 、 正极和负极的作用机制进行了初步分析 ．1 实 验由 正 极 （ ＬｉＦｅＰＯ ４ ： 导 电 剂 ：ＰＶＤＦ ＝ ９１：４：５ ， ｂｙｍａｓｓ ）， 负极 （ 石墨 ： 导电剂 ： 粘结剂 ＝９３：４：３ ， ｂｙ ｍａｓｓ ）、基础电解液为 １．１ ｍｏｌ · Ｌ －１ ＬｉＰＦ ６ ／ＥＣ：ＥＭＣ：ＤＭＣ ＝１：１：１ （ ｂｙ ｍａｓｓ ） （ＬＢ３１５ ） 和 添 加 剂 ＦＥＣ （ 纯 度 为９９．９３％ ， ｂｙ ｍａｓｓ ， 福建创鑫科技开发有限公司 ） 构成软包装方形叠片电池 ． 电池设计容量 ８００ ｍＡｈ ，Ｌｉ 参比电极由细铜丝从电池内侧引出 ． 扣式电池极片与软包电池的相同 ． 电池组装在氩气氛围手套箱 （ Ｈ ２ Ｏ ＜ １０ －６ ， Ｏ ２ ＜ １０ －６ ， ＭＩＫＲＯＵＮＡ ） 中完成 ．使用新威充放电系统 （ Ｎｅｗａｒｅ ＣＴ－３００８Ｗ ） 测试电池充放电曲线 ， 充放电电压 ２．０ ￣ ３．８ Ｖ． 电化学分析仪 （ ＣＨＩ６０４Ａ ， 上海辰华 ） 测试电池交流阻抗和循环伏安 ． 交流阻抗测试电位 ３．２ Ｖ ， 频率范围１０ ５ ￣ ０．００１ Ｈｚ ； 循环伏安扫描范围 ３ ￣ ０．００１ Ｖ ， 扫描速率 ０．１ ｍＶ · ｓ －１ ． 电解液电导率测试由实验室自制电导池在电化学分析仪完成 ． 低温性能测试过程 ： 电池常温 ０．２Ｃ 恒流恒压充至 ３．８ Ｖ ， 低温搁置４ ｈ 后 ， ０．２Ｃ 放电至 ２．０ Ｖ．2 结果与讨论2.1 电导率图 １ 是有无添加剂电解液电导率 － 温度曲线 ．收稿日期 ： ２０１２－０７－１３ ， 修订日期 ： ２０１２－０９－１２ ＊ 通讯作者 ， Ｔｅｌ： （８６－５９２）２１８５７５３， Ｅ－ｍａｉｌ： ｙｙａｎｇ＠ｘｍｕ．ｅｄｕ．ｃｎ福建省重大科技专项 （ Ｎｏ． ２００９ＨＺ０００４ ） 资助电化学ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＥＬＥＣＴＲＯＣＨＥＭＩＳＴＲＹ第 １９ 卷 第 ４ 期２０１３ 年 ８ 月Ｖｏｌ． １９ Ｎｏ． ４Ａｕｇ． ２０１３文章编号 :１００６－３４７１（２０１３）０４－０３５５－０６DOI:10.13208/j.electrochem.2013.04.003电 化 学 ２０１３ 年由图 １ 可知 ， 在常温下 ， 添加了 ＦＥＣ 的电解液其电导率略有上升 ， 达到 １１ ｍＳ · ｃｍ －１ ； 随温度降低 ， 电解液的电导率迅速下降 ， 在低温条件下 ， 两种电解液的电导率几乎相同 ． －４０ ｏ Ｃ 时 ， 两种电解液的电导率均下降至 １ ｍＳ · ｃｍ －１ ， 说明少量添加剂并不会影响电解液电导率 ．2.2 SEI 膜形成图 ２ 是磷酸铁锂 /碳软包叠片电池的首次充电曲线 ． 在充电初期 ， 电解液中添加 ５％ ＦＥＣ 的电池在 ２．３ Ｖ 左右有一个明显的充电平台 ， 无添加剂电解液的电池没有相应的充电平台 ． 图 ３ 是碳 /锂扣式 电 池 的 循 环 伏 安 扫 描 曲 线 ． 电 解 液 中 添 加 ５％ＦＥＣ 的电池 １．２ Ｖ 左右有明显的还原峰 ， 无添加剂电解液的电池没有相应的还原峰 ． 碳 /锂扣式电池１．２ Ｖ 的电位正对应于磷酸铁锂 /碳电池 ２．３ Ｖ 的电压 ． 图 ２ 、 ３ 说明 ２．３ Ｖ 的平台属添加 剂 ＦＥＣ 还 原形成 ＳＥＩ 膜 ． 另外 ， 从两条曲线后续的充电平台电位可以发现 ， 添加了 ＦＥＣ 电解液的电池在充电过程中极化明显较小 ， ＦＥＣ 分解产生的 ＳＥＩ 层 将 有助于降低电池的极化 ．图 ４ 是负极 ＳＥＭ 图片 ， 化成后的负极表面棱图 ４ 负极 ＳＥＭ 图 Ａ ： 未化成 ； Ｂ ： 化成后 ， ＬＢ３１５ ； Ｃ ： 化成后 ， ＬＢ３１５＋５％ ＦＥＣＦｉｇ． ４ ＳＥＭ ｉｍａｇｅｓ ｏｆ ａｎｏｄｅ Ａ． ｔｈｅ ｏｒｉｇｉｎａｌ ａｎｏｄｅ； Ｂ． ａｆ－ｔｅｒ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ， ＬＢ３１５； Ｃ． ａｆｔｅｒ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ， ＬＢ３１５ ＋５％ ＦＥＣ图 ３ 在有无 ＦＥＣ 添加剂的电解液中碳 ／ 锂扣式电池的循环伏安曲线 （ 插图 ： １．２ Ｖ 的还原峰 ）Ｆｉｇ． ３ Ｃｙｃｌｉｃ ｖｏｌｔａｍｍｏｇｒａｍｓ ｏｆ Ｃ／Ｌｉ ｈａｌｆ ｃｅｌｌ ｏｆ ＬＢ３１５ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ０％ ａｎｄ ５％ ＦＥＣ （Ｉｎｓｅｔ： ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｐｅａｋａｔ １．２ Ｖ）图 ２ 在有无 ＦＥＣ 添加剂的电解液中 ， 磷酸铁锂 /碳电池的首次充电曲线 （ 插图 ： １．０ ￣ ２．５ Ｖ 电位区的电池充 电 曲 线 ） 化 成 条 件 ： ０．０５Ｃ ， ２．８ Ｖ ； ０．１Ｃ ， ３．２ Ｖ ；０．２Ｃ ， ３．８ ＶＦｉｇ． ２ Ｔｈｅ １ｓｔ ｃｈａｒｇｅ ｐｒｏｆｉｌｅｓ ｆｏｒ ＬｉＦｅＰＯ ４ ／Ｃ ｂａｔｔｅｒｙ ｏｆＬＢ３１５ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ０％ ａｎｄ ５％ ＦＥＣ （Ｉｎｓｅｔ： ｃｈａｒｇｅｐｒｏｆｉｌｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ １．２ Ｖ ｔｏ ２．５ Ｖ） Ｃｈａｒｇｅ ｍｅｔｈｏｄ：０．０５Ｃ， ２．８ Ｖ； ０．１Ｃ， ３．２ Ｖ； ０．２Ｃ， ３．８ Ｖ图 １ 有无 ＦＥＣ 添加剂的电解液电导率 － 温度曲线Ｆｉｇ． １ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｉｔｉｅｓ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ０％ ａｎｄ ５％ＦＥＣ ａｓ ａ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｏｆ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ３５６· ·卞锋菊等 ： 添加剂氟代乙烯碳酸酯对锂离子电池低温性能影响的机制研究第 ４ 期图 ５ 负极 ＥＤＳ 图 Ａ． 化成后 ， ＬＢ３１５ ； Ｂ． 化成后 ， ＬＢ３１５＋５％ ＦＥＣＦｉｇ． ５ ＥＤＳ ｇｒａｐｈｓ ｏｆ ａｎｏｄｅ Ａ． ａｆｔｅｒ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ， ＬＢ３１５； Ｂ． ａｆｔｅｒ ｆｏｒｍａｔｉｏｎ， ＬＢ３１５ ＋ ５％ ＦＥＣ角变得平滑 ， 证明形成良好的 ＳＥＩ 膜 ． 对图 ４Ｂ 、 图４Ｃ 做 ＥＤＳ 元素分析 ， 结果如图 ５ 所示 ． 添加 ５％ＦＥＣ 的电池负极表面检测到 Ｆ 元素的存在 ， 无添加剂电解液的电池则没有 ， 进一步证明 ＦＥＣ 还原形成 ＳＥＩ 膜 ．2.3 低温放电性能图 ６ 比较了磷酸铁锂 /碳软包叠片电池在有无ＦＥＣ 添加剂电解液中的低温放电性能 ． 由图 ６Ａ 可知 ， 含 ＦＥＣ 添加剂电解液的电池 ， 尽管常温下磷酸铁锂 /碳电池的比容量略低 ， 但是随着温度降低 ， 其放电平台明显要高于无添加剂电解液的电池 ． －４０ｏ Ｃ 下 ， 添加 ５％ ＦＥＣ 电解液的电池放电平台电压高了约 ０．２ Ｖ． 图 ６Ｂ 给出电池放电容量保持率 － 温度曲线 ． 与无添加剂电解液的电池相比 ， 加入 ＦＥＣ添加剂电解液的电池在 －３０ ｏ Ｃ 、 －４０ ｏ Ｃ 低温性能明显提升 ． 如 －４０ ｏ Ｃ 下 ， 与电池的室温 （２５ ｏ Ｃ） 容量相比 ， 无添加剂电解液的电池容量保持率仅 ３１．３％ ，而加入 ５％ ＦＥＣ 电解液电池的容量保持率提高至４３．７％．2.4 交流阻抗谱图图 ７ 所示为磷酸铁锂 /碳扣式电池的交流阻抗谱图 ． 由图 ７ 可知 ， 随温度降低 ， 电池各部分阻抗均明显增加 ． 通过图 ７Ｃ 的等效电路对交流阻抗谱进行拟合 ， 其中 RΩ 为电池的欧姆阻抗 ； RＳＥＩ 为 ＳＥＩ 膜的阻抗 ， Rｃｔ 为电极 /电解液界面 上 的 电 荷 转 移 阻抗 ［７］ ． 表 １ 列出了电池各部分阻抗随温度变化的增长速率 （ ２５ ｏ Ｃ 为基准 ） ． 据表 １ ， 图 ７Ｄ 给出了相应的曲线 ． 由图 ７Ｄ 可知 ， 温度降低 ， Rｃｔ 变化尤为显著 ， 电池低温放电电压平台下降的主要原因即为低温下 Rｃｔ 迅速增加 ． 而加入 ＦＥＣ 的电解液能够有效降低电池 Rｃｔ 的增加速率 ， 提高电池低温放电电压平台 ， 减小电池低温极化 ， 进而增加低温放电容量 ．2.5 参比电极研究为了更好地分析添加 ＦＥＣ 的电解液对电极极化的影响 ， 特别设计有 Ｌｉ 参比电极的软包装叠片图 ６ 不同温度下磷酸铁锂 /碳电池的放电曲线 （ Ａ ） 和容量保持率 （ Ｂ ）Ｆｉｇ． ６ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｐｒｏｆｉｌｅｓ （Ａ） ａｎｄ ｃａｐａｃｉｔｙ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ （Ｂ） ｏｆ ＬｉＦｅＰＯ ４ ／Ｃ ｂａｔｔｅｒｙ ａｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ３５７· ·电 化 学 ２０１３ 年t／ ｏ Ｃ ＬＢ３１５ ＬＢ３１５＋５％ ＦＥＣRΩ RＳＥＩ Rｃｔ RΩ RＳＥＩ Rｃｔ２５ １ １ １ １ １ １１０ １．６４ １．０９ ３．４５ １．６２ １．０７ ２．９８０ １．９５ １．１７ ９．０２ １．８７ １．１６ ８．８２－１０ ２．４８ １．２７ ２７．２５ ２．２６ １．３０ ２２．２０－２０ ３．４６ １．３８ ８３．４７ ２．９５ １．４８ ５８．２３－３０ ５．４５ １．５７ ２３８．２０ ４．２２ １．７１ １２５．３０－４０ １０．８７ １．８６ ８４３．４４ ７．３９ ２．０１ ３５１．８３图 ７ 不同温度下磷酸铁锂 /碳扣式电池的交流阻抗谱图 （ 开路电压 ）Ａ． ＬＢ３１５ ； Ｂ． ＬＢ３１５ ＋ ５％ＦＥＣ ； Ｃ． 等效电路 ； Ｄ． 各部分阻抗变化速率Ｆｉｇ． ７ ＥＩＳ ｏｆ ＬｉＦｅＰＯ ４ ／Ｃ ｃｏｉｎ ｃｅｌｌ ａｔ ｖａｒｉｏｕｓ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ （ｏｐｅｎ－ｃｉｒｃｕｉｔ ｖｏｌｔａｇｅ）Ａ． ＬＢ３１５； Ｂ． ＬＢ３１５ ＋ ５％ ＦＥＣ； Ｃ． ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ ｃｉｒｃｕｉｔ ｍｏｄｅｌ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ＥＩＳ； Ｄ． ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｃｈａｎｇｅ ｒａｔｅ ｏｆ RＳＥＩ ， Rｃｔ ａｎｄ RΩ电池 ， 分别采集放电过程中软包电池正 、 负极对参比锂的电位变化 ， 如图 ８ 所示 ． 由图看出 ， 常温下正 、 负极的电位曲线在有无 ＦＥＣ 的电解液中几乎相同 （ 图 ８Ａ ）， 说明 ＦＥＣ 的添加不会影响正负电极的极化 ． 但低温放电 ， 含 ＦＥＣ 的电解液对正负极放电电位平台的影响明显不同 （ 图 ８Ｂ ）， 加入 ＦＥＣ后 ， －４０ ｏ Ｃ 低温放电 ， 正极电位平台略微降低 ， 说明正极极化有所增大 ， 而负极放电电位平台明显减小 ， 显著降低负极极化 ． 总体电池放电电压平台升高 ， 因此电池低温放电性能得到改善 ．表 １ 电池各部分阻抗增长速率Ｔａｂ． １ Ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｃｈａｎｇｅ ｒａｔｅｓ ｏｆ RＳＥＩ ， Rｃｔ ａｎｄ RΩ ｏｆ ＬｉＦｅＰＯ ４ ｆｕｌｌ ｂａｔｔｅｒｙ ｉｎ ＬＢ３１５ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ０％ ａｎｄ ５％ ＦＥＣ３５８· ·卞锋菊等 ： 添加剂氟代乙烯碳酸酯对锂离子电池低温性能影响的机制研究第 ４ 期3 结 论ＦＥＣ 作为磷酸铁锂 /碳电池电解液添加剂 ， 虽不能改变电解液的低温电导率 ， 但其还原产物能够在负极表面形成良好的 ＳＥＩ 膜 ， 有效降低电池在低温下的负极界面传荷阻抗 ， 减小低温负极极化 ， 从而改善磷酸铁锂 /碳电池的低温放电性能 ．参考文献 (References)：［１］ Ｚｈａｎｇ Ｓ Ｓ， Ｘｕ Ｋ， Ｊｏｗ Ｔ Ｒ． Ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ｆｏｒｔｈｅ ＬｉＦｅＰＯ ４ ｃａｔｈｏｄｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｉｎ ａ ｗｉｄｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｒａｎｇｅ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｅｓ， ２００６， １５９（１）： ７０２－７０７．［２］ Ｅｔａｃｈｅｒｉ Ｖ， Ｈａｉｋ Ｏ， Ｇｏｆｆｅｒ Ｙ， ｅｔ ａｌ． Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙ－ｌｅｎｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ （ＦＥＣ） ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｓｉ－ｎａｎｏｗｉｒｅ Ｌｉ－ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ ａｎｏｄｅｓ［Ｊ］． Ｌａｎｇ－ｍｕｉｒ， ２０１２， ２８（１）： ９６５－９７６．［３］ Ｎａｋａｉ Ｈ， Ｋｕｂｏｔａ Ｔ， Ｋｉｔａ Ａ， ｅｔ ａｌ． Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｓｏｌｉｄｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ｉｎｔｅｒｐｈａｓｅ ｆｏｒｍｅｄ ｂｙ ｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅｏｎ Ｓｉ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｔｈｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉ－ｅｔｙ， ２０１１， １５８（７）： Ａ７９８－Ａ８０１．［４］ Ｙａｎｇ Ｃ Ｗ（ 杨春巍 ）， Ｗｕ Ｆ（ 吴锋 ）， Ｗｕ Ｂ Ｒ（ 吴伯荣 ）， ｅｔ ａｌ．Ｌｏｗ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ Ｌｉ－ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ ｗｉｔｈ ｆｌｕｏ－ｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ［Ｊ］． Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏ－ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ（ 电化学 ）， ２０１１， １７（１）： ６３－６６．［５］ Ｓｈａｎ Ｙ Ｍ（ 单毅敏 ）， Ｌｕ Ｘ Ｇ（ 陆晓 刚 ）， Ｙａｎｇ Ｓ（ 杨 赛 ）． Ｅｆ－ｆｅｃｔ ｏｆ ｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ａｄｄｉｔｉｖｅ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒ－ｍａｎｃｅ ｏｆ Ｌｉ－ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ［Ｊ］． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｂａｔｔｅｒｙ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ（ 电 池工业 ）， ２０１０， １５（４）： ２１０－２１３．［６］ Ｘｕ Ｊ（ 许杰 ）， Ｙａｏ Ｗ Ｈ（ 姚万浩 ）， Ｙａｏ Ｙ Ｗ（ 姚宜稳 ）， ｅｔ ａｌ．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ａｄｄｉｔｉｖｅ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅｒｆｏｒ－ｍａｎｃｅ ｏｆ ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ［Ｊ］． Ａｃｔａ Ｐｈｙｓｉｃｏ－ＣｈｉｍｉｃａＳｉｎｉｃａ（ 物理化学学报 ）， ２００９， ２５（２）： ２０１－２０６．［７］ Ｌｉａｏ Ｘ Ｚ， Ｍａ Ｚ Ｆ， Ｇｏｎｇ Ｑ， ｅｔ ａｌ． Ｌｏｗ－ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｅｒｆｏｒ－ｍａｎｃｅ ｏｆ ＬｉＦｅＰＯ ４ ／Ｃ ｃａｔｈｏｄｅ ｉｎ ａ ｑｕａｔｅｒｎａｒｙ ｃａｒｂｏｎ－ａｔｅ－ｂａｓｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ［Ｊ］． Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａ－ｔｉｏｎｓ， ２００８， １０（５）： ６９１－６９４．图 ８ 软包叠片电池三电极放电曲线 （ ＬｉＦｅＰＯ ４ 为正极 ， Ｃ 为负极 ） Ａ． ２５ ｏ Ｃ ； Ｂ． －４０ ｏ ＣＦｉｇ． ８ Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｐｒｏｆｉｌｅｓ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｂａｔｔｅｒｙ （ＬｉＦｅＰＯ ４ ａｓ ｃａｔｈｏｄｅ， Ｃ ａｓ ａｎ ａｎｏｄｅ） Ａ． ２５ ｏ Ｃ； Ｂ． －４０ ｏ Ｃ３５９· ·电 化 学 ２０１３ 年Effects of Fluoroethylene Carbonate Additive on Low TemperaturePerformance of Li － Ion BatteriesＢＩＡＮ Ｆｅｎｇ－ｊｕ １ ， ＺＨＡＮＧ Ｚｈｏｎｇ－ｒｕ １，２ ， ＹＡＮＧ Ｙｏｎｇ １，２，３＊（１． EngineeringResearchCenter of Electrochemical Technologyof MOE, Xiamen, ３６１１００； ２． College of Chemistryand Chemical Engineering, Xiamen, ３６１００５； ３． School of Energy Research,Xiamen University, Xiamen， ３６１１００）Abstract: Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ （ＦＥＣ） ｏｎ ｔｈｅ ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｏｆ ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ ｆｕｌｌｂａｔｔｅｒｙ ａｒｅ ｅｖａｌｕａｔｅｄ ｂｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ． Ｂｙ ａｄｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ５ ｗｔ％ ＦＥＣ ｉｎｔｏ ａ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ， ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｓｏｌｉｄ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｉｎｔｅｒｆａｃｅ （ＳＥＩ） ｆｉｌｍ ｃａｎ ｂｅ ｆｏｒｍｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｇｒａｐｈｉｔｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅｓ． Ｔｈｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｃａｐａｃｉｔｙ ｒｅｔｅｎｔｉｏｎ ａｔ －４０ ｏ Ｃ ｗａｓ ｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｆｒｏｍ ３１．７％ｔｏ ４３．７％， ａｎｄ ｔｈｅ ｄｉｓｃｈａｒｇｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｐｌａｔｅａｕ ｏｆ ｔｈｅ ｃｅｌｌ ｉｓ ｒａｉｓｅｄ． Ｔｈｉｓ ｉｓ ａｔｔｒｉｂｕｔｅｄ ｔｏ ａ ｒｅｄｕｃｅｄ ｃｈａｒｇｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ａｎｄ ａｌｏｗｅｒｅｄ ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｇｒａｐｈｉｔｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｂｙ ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ （ＥＩＳ） ａｎｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｔｅｓｔ．Key words: Ｌｉ－ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｙ； ｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ； ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｒｏｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ； ｌｏｗ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ３６０· ·