基础研究工作来表征锂化负极材料与电解质的反应

有大量的基础研究工作来表征锂化负极材料与电解质的反应。Jun-Ichi Yamaki与Jeff Dohn的研究团队对充分认识这些反应，大概是贡献最多的，本节将不会对所有有关信息予以词论，但要简单指出可检出的负极反应活性开始于一个相对低的温度，大约在80℃。668 l第3部分蓄电池各种锂化碳在L1PF6-EC-DEC电质[116]中的自加热速率曲线一系列充电正极材料与电解质的反应已经在MacNeil等[118]的文章中予以描述。

微分扫描量热仪( DSC)曾经L1C002、I。iNi02、LiNio．8 Coo．2 02、Lii+.Mr12-。04、LiNio．7 Coo. 2 Ti0．os Mgo．05 02、LiN13/8 Col／4 Mr13/8 02（MNC的一种组分）或LiFeP04与电解质问在相同条件下的反应特性。文章得出结论：“按照我们的意见，正极材料可以按最安全至较不安全排序如下：LiFeP04，LiNi3/／4Mn3/S02，Lii+xMn2。04，IJlC002，LiNio．7 C00.2 Ti0．os Mgo．0502，LiNio．8 C00.202和LiNi()2”。虽然其中许多研究的材料并没有在当今锂离子电池中获得应用，但是文章LiFeP04、NMC、LiMri2 04是潜在最安全的正极材料，这与目前的认识是一致的。

电池网在最新发表的文章中，Wang等[119]阐述了具有当今技L1C002，LiNio．8 C00．is Alo．05 02 (NCA)、I。iNio．42 Mno．42 Coo．16 02(NMC)样品与电解质的反应特征。NMC样品与电解质产生强烈反应的起始温度最高。Wang等得出以下结论。虽然LiC002样品在所有研究的样品中具有最低的比表面积，但它却是所有样品在80℃以下最具反应活性的。I_1C002和NCA在近似相同的温度下以10℃／min达到了SHRs。这些结果表明从L1C002转向先进的NCA应该不会导致显著安全改善。在所有样品中，NMC显示至少在250℃以下具有最低的自加热速率，因此为了使锂离子电池具有更好的安全特性，建议采用NMC材料。

虽然以上的数据是引人注目的但是量热仪数据一般都是在相对较低温度下以及在低的热速率下测得的，主要用于了解在类似条件下（譬如热箱试验）可滥用的限度。电池在极其热滥用时的情况（如针刺、粉碎以及内部短路等），以及其他诸如在热滥用下的总释放热量的多少都应当在选择材料时予以考虑，以保障其所制备的电池具有一定的安全性。充电正极材料与电解质的反应温度，可以低到如相应LiC002 130t温度开始。

因为充电的正、负极材料都可与电解质在低到130℃（至少对LiC002电池如此）时的温度开始反应，锂离子电L1C002 4.4V; (b) NCA-02 4.2V; (c) NMC-A 4.4V; (d) NMC-C 4.4V池的安全设计与试验必须保证电池在这些温度下是安全的，即使有较长时间暴露在该温度下。锂电池厂商在电与机械（譬如粉碎试验或内部短路试验）滥用条件下，部分电池有可能遭遇更高的温度，如果热的产生速率低于热的散失速率，电池依然可以是安全的。这些因素由SAFT研究团队[120]在其综述中得到了详细讨论。