良好なSEIを形成し、リチウムイオン電池の安定性を高める電解液添加剤

フルオロエチレンカルボナート (= FEC)は、良好な固体電解質界面 (Solid Electrolyte Interphase, SEI)を形成することで、リチウムイオン電池のサイクル特性や安定性を高める電解液添加剤として利用されています。HouらはLiPF₆/エチレンカルボナート (= EC)電解液系におけるFECの添加効果を古典的分子動力学シミュレーション、フーリエ変換赤外分光法、第一原理計算によって解析し、電解質の溶媒和構造と還元挙動を大きく変化させることを明らかにしました¹⁾。また、Shkrobらは、ラジオリシス、レーザー光イオン化、電子常磁性共鳴、過渡吸収分光法等を用いて、FECの酸化還元挙動を解析しました²⁾。その結果、FECはラジカル重合と脱フッ素化によって高度に架橋されたポリマーを形成し、充放電サイクルのストレスに耐えうる弾性被膜で電極を覆うことが示唆されました。

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• 炭酸エステル [蓄電池材料]

引用文献

• 1) The influence of FEC on the solvation structure and reduction reaction of LiPF₆/EC electrolytes and its implication for solid electrolyte interphase formation
  • T. Hou, G. Yang, N. N. Rajput, J. Self, S.-W. Park, J. Nanda, K. A. Persson, Nano Energy 2019, 64, 103881.
• 2) What Makes Fluoroethylene Carbonate Different?
  • I. A. Shkrob, J. F. Wishart, D. P. Abraham, J. Phys. Chem. C 2015, 119, 14954.

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