環(huán)三磷腈化合物及其衍生物因具有高效阻燃、化學(xué)與電化學(xué)性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，近年來，作為電解液阻燃添加劑在鋰離子電池安全性研究中受到重點(diǎn)關(guān)注。乙氧基五氟環(huán)三磷腈具有優(yōu)異的阻燃性能，且對電池其他方面性能幾乎沒有影響，是較為理想且應(yīng)用廣泛的鋰離子電解液添加劑。

應(yīng)用

乙氧基五氟磷腈具有 P 和 F 兩種阻燃元素，具有協(xié)同作用，可降低添加劑用量，提高阻燃效率，可顯著改善電解液的安全性能，徹底防止因電池濫用及過充而導(dǎo)致的起火、燃燒、爆炸的安全隱患；同時(shí) F 元素的存在有助于電極界面形成優(yōu)良的 SEI 膜，改善電解液和活性材料間的相容性，進(jìn)而穩(wěn)定電極的電化學(xué)性能，具有較好的耐抗氧化能力，可以顯著改善高電壓電池的循環(huán)性能^[1]。

沈旺等^[2]首次將乙氧基五氟環(huán)三磷腈用于鋰硫電池，添加 5%質(zhì)量分?jǐn)?shù)的乙氧基五氟環(huán)三磷腈使得高度易燃的碳酸酯電解液完全不燃，同時(shí)能夠減小極化電壓，并顯著提高硫基復(fù)合材料的倍率性能。

另外，Xia 等^[3]將乙氧基五氟環(huán)三磷腈作為阻燃添加劑開發(fā)出一種高效的電解液。當(dāng)乙氧基五氟環(huán)三磷腈添加量達(dá)到5%時(shí)，有機(jī)氟的高效阻燃性和環(huán)三磷腈結(jié)構(gòu)的電化學(xué)穩(wěn)定性協(xié)同作用，使得電解液顯示出優(yōu)良的不燃性和阻燃性，且不影響電池的電化學(xué)性能。 同時(shí)，這種阻燃劑能與石墨負(fù)極和LiCoO2 正極有良好的互容性，并且還可以改善正極材料的高電壓循環(huán)性能。

除作為電解液添加劑外，根據(jù)專利CN107057124B^[4]描述，乙氧基五氟環(huán)三磷腈還可制備環(huán)保阻燃材料，用于改善聚乙烯類樹脂的阻燃性能。乙氧基五氟環(huán)三磷腈可作為炭化促進(jìn)劑，在高溫燃燒環(huán)境中，會(huì)形成含磷自由基，起到氣相阻燃效果和揮凝聚相的作用以達(dá)到阻燃效果。此外，由于其分解發(fā)過程會(huì)產(chǎn)生部分難燃?xì)怏w，從而可以在一定程度上起到稀釋和隔絕氧氣、可燃?xì)怏w的作用，從而達(dá)到改善材料的熱穩(wěn)定性和阻燃性能。

綜上，乙氧基五氟環(huán)三磷腈不僅可作為鋰離子電池電解液添加劑，而且可用于制備高質(zhì)量阻燃材料，得益于優(yōu)異的阻燃性能，乙氧基五氟環(huán)三磷腈的應(yīng)用將得到進(jìn)一步開發(fā)。

參考文獻(xiàn)

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[2] 沈旺，雷智鴻，謝 李 生，等.多功能添加劑PFPN對可充鋰硫電池的影響[J].儲(chǔ)能科學(xué)與技術(shù).2016，5（4）：397-403.

[3] Xia L，Xia Y G，Liu Z P. A novel fluorocyclophosphazene as bifunctional additive for safer lithium -ion batteries[J].Journal of Power Sources，2015，278： 190-196.

[4]苗廣州，一種阻燃劑、改性聚乙烯及其制備方法，CN107057124