二茂鐵在鋰離子電池電解質(zhì)中的應(yīng)用

二茂鐵及其衍生物在鋰離子電池電解質(zhì)中的研究，主要包括應(yīng)用于過充保護(hù)添加劑和對(duì)電池的電解質(zhì)進(jìn)行改性。

1、過充保護(hù)添加劑

離子電池的過充電保護(hù)在商業(yè)化應(yīng)用中是非常重要的，過度充電會(huì)導(dǎo)致溶劑分解，而且可能會(huì)引起溶劑的燃燒與爆炸。在鋰離子電池電解液中加入添加劑，在電池內(nèi)部建立一種防過充電的電化學(xué)自我保護(hù)機(jī)制，將電池電壓限制在安全范圍之內(nèi)。過充電保護(hù)添加劑按照其在電解液中的作用機(jī)制，可分為氧化還原對(duì)添加劑和電聚合添加劑。氧化還原穿梭保護(hù)與電聚合保護(hù)不同之處是其過程可逆，也就是可以進(jìn)行多次保護(hù)而不會(huì)損壞電池，因此有更好的應(yīng)用前景。二茂鐵及其衍生物的氧化還原電勢(shì)較低，導(dǎo)致鋰離子電池充電尚未完成電池充電過程就被截止，因此作為過充保護(hù)添加劑很難在高電壓的鋰離子電池中獲得應(yīng)用。

2、電解質(zhì)改性

聚合物電解質(zhì)PE同液態(tài)電解質(zhì)相比具有不流動(dòng)、可薄形化、可任意面積化、容易制成各種形狀等優(yōu)點(diǎn)。更重要的是，由于采用高分子聚合物材料作電解質(zhì)，不會(huì)產(chǎn)生漏液與燃燒爆炸等安全上的顧慮。因而聚合物電解質(zhì)代替液體電解質(zhì)是對(duì)鋰離子電池研究的重大進(jìn)展研究證明，二茂鐵衍生物分子的大小對(duì)其在聚合物電解質(zhì)的擴(kuò)散率有重要影響，擴(kuò)散率隨著分子直徑的增大而降低，隨著溫度的升高而增大。