新型CF_(x)锂原电池自放电率的比较研究及其应用建议OA北大核心CSTPCD

新型高比能氟化碳(CF_(x))材料不断涌现,使Li/CF_(x)原电池的比能量/比功率特性持续提升,特别是功率型Li/CF_(x)电池已开始用于小型商业化动力系统中,可能成为比能量最高的动力型锂原电池。但不同类型CF_(x)材料制备的Li/CF_(x)锂原电池的自放电情况尚缺乏比较研究。本文选择4种典型的新型CF_(x)材料,根据其应用目标分为能量型和功率型材料,其中2种能量型CFx的F/C比接近1,具有更稳定而饱和的C—F化学键,而2种功率型CF_(x)材料F/C比略低,离子型C—F键更多,具有更好的导电性和更好的倍率性能。通过工业化设备工艺制备成的BR18650型Li/CF_(x)原电池经55℃高温储存后,无论是否放电过,能量型电池的自放电率几乎为0,具有长寿命货架储存特性;而功率型电池55℃储存后,放电深度(DOD)越高的电池的内阻越大、自放电率也越大,锂原电池常用的预放电处理工艺会导致功率型电池的自放电率上升,意味着功率型电池一旦预放电激活后就应立即投入使用。功率型电池间歇式使用会导致其自放电率增大和内阻增加,原因可能是松散LiF保护膜的破坏造成新鲜CF_(x)界面暴露于电解液中继续反应,但能量型CF_(x)材料因其具有更多稳定的饱和C—F共价键而影响较小。