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基于超声时域特征的锂离子电池过充电实时检测方法研究
1
作者 窦海明 张闯 +1 位作者 刘素贞 徐志成 《电源技术》 CAS 北大核心 2023年第12期1595-1602,共8页
锂离子电池在迅速发展的同时带来的安全问题愈发严重,过充电是导致电池失效和引发安全事故的主要原因之一,及时准确地识别电池过充电状态对于提高锂离子电池的安全性有着重要意义。针对锂离子电池过充电状态精确识别难题,提出了一种基... 锂离子电池在迅速发展的同时带来的安全问题愈发严重,过充电是导致电池失效和引发安全事故的主要原因之一,及时准确地识别电池过充电状态对于提高锂离子电池的安全性有着重要意义。针对锂离子电池过充电状态精确识别难题,提出了一种基于超声波振铃计数的锂离子电池过充电实时检测方法。通过研究过充电过程中电池材料动力学特性,分析超声波振铃计数与声衰减之间的变化规律,推导了振铃计数与电极材料损伤和应力之间的映射关系,设计了在线超声波振铃计数测量装置。通过进行电池过充电实验,发现振铃计数在锂离子电池过充电后开始下降,将其作为过充电状态识别特征,可实现对电池过充电状态的实时检测,验证了振铃计数用于锂离子电池过充电状态检测的可行性。 展开更多
关键词 锂离子电池 在线超声测量 过充电检测 振铃计数 电池安全
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可再生能源发电系统中VRLA蓄电池的过充电保护与温度补偿特性的研究 被引量：10
2
作者 杨宏 王鹤 +3 位作者 王雪冬 肖毅 崔容强 周至斌 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期223-225,共3页
对可再生能源发电系统中阀控式密封铅酸蓄电池 (VRLA)的过充电保护与温度补偿特性进行了模拟实验研究。结果表明 ,为了延长可再生能源发电系统中VRLA蓄电池的使用寿命 ,除了对蓄电池进行必要的过放保护外 ,还必需进行过充电保护及对过... 对可再生能源发电系统中阀控式密封铅酸蓄电池 (VRLA)的过充电保护与温度补偿特性进行了模拟实验研究。结果表明 ,为了延长可再生能源发电系统中VRLA蓄电池的使用寿命 ,除了对蓄电池进行必要的过放保护外 ,还必需进行过充电保护及对过充阈值电压进行温度补偿 ,并推荐了两种行之有效的补偿方法。实验结果对延长可再生能源发电系统的使用寿命具有指导意义。 展开更多
关键词 可再生能源 发电系统 蓄电池 过充电保护 VRLA 温度补偿
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延长阀控密封铅酸蓄电池寿命研究——过充电保护与温度补偿特性 被引量：25
3
作者 王鹤 杨宏 +3 位作者 王雪冬 潘月清 段景汉 王鸿麟 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期206-207,共2页
对通信系统中阀控密封铅酸 (VRLA)蓄电池的过充电保护与温度补偿特性进行了模拟实验研究。结果表明 ,为了延长系统中VRLA蓄电池的使用寿命 ,必须对蓄电池进行过充电保护及对过充阈值电压进行温度补偿 ,并推荐了两种行之有效的补偿方法 ... 对通信系统中阀控密封铅酸 (VRLA)蓄电池的过充电保护与温度补偿特性进行了模拟实验研究。结果表明 ,为了延长系统中VRLA蓄电池的使用寿命 ,必须对蓄电池进行过充电保护及对过充阈值电压进行温度补偿 ,并推荐了两种行之有效的补偿方法 ,即线性补偿和阶梯补偿。温度补偿系数对单体电池而言在 -3～ -5mV/℃范围内较为合理。 展开更多
关键词 阀控密封铅酸蓄电池 电池寿命 过充电保护 温度补偿特性
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铅酸蓄电池的过充电保护与温度补偿 被引量：17
4
作者 王鹤 刘东社 杨宏 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第12期1310-1312,共3页
报导了直流操作电源 (直流屏 )中铅酸蓄电池的过充电保护与温度补偿特性的模拟试验研究结果 .试验发现 :处于浮充方式工作下的铅酸蓄电池 ,过充电是造成其提前失效的主要因素 .为了延长电力系统中铅酸蓄电池的使用寿命 ,必须对蓄电池进... 报导了直流操作电源 (直流屏 )中铅酸蓄电池的过充电保护与温度补偿特性的模拟试验研究结果 .试验发现 :处于浮充方式工作下的铅酸蓄电池 ,过充电是造成其提前失效的主要因素 .为了延长电力系统中铅酸蓄电池的使用寿命 ,必须对蓄电池进行充电保护及对过充阈值电压进行温度补偿 ,过充阈值电压温度补偿系数对单体电池而言在 - 3.5～ - 4 .5mV/℃范围内较为合理 .就过充电阈值电压进行温度补偿的方式而言 。 展开更多
关键词 浮充充电 铅酸蓄电池 过充电保护 温度补偿 使用寿命 过充阈值电压 线性补偿
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三元锂离子动力电池过充电表征行为试验研究 被引量：9
5
作者 刘仕强 左易鑫 +4 位作者 韦振 卜祥军 马天翼 白广利 王芳 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2020年第6期18-24,共7页
因过充电原因频繁引发新能源汽车着火事故,以三元锂离子动力电池为研究对象,对过充电表征行为试验进行研究与分析。在绝热环境下进行不同过充电量条件下的测试,分析过充电过程中关键表征参数的变化及产热结果比较验证,发现样品失控前的... 因过充电原因频繁引发新能源汽车着火事故,以三元锂离子动力电池为研究对象,对过充电表征行为试验进行研究与分析。在绝热环境下进行不同过充电量条件下的测试,分析过充电过程中关键表征参数的变化及产热结果比较验证,发现样品失控前的过充电过程可以分为5个阶段,当过充电量超过40%后,副反应引起的产热增多,并根据电压、温度等参数的变化确定该样品的过充电安全边界条件。 展开更多
关键词 过充电 电压 温度变化率 产热分析 安全边界条件
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锂离子电池过充电行为研究 被引量：12
6
作者 周震涛 覃迎峰 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期326-327,共2页
从充电倍率、负极材料的种类以及正负极材料的电容量匹配等方面,研究了锂离子电池的过充电行为。结果表明:当以低倍率(0 1C和0 5C)过充电时,电池仍可维持密封完好状态;当电池以高倍率(如1C)过充电时,电池的气阀被冲开,内部电芯的温度高... 从充电倍率、负极材料的种类以及正负极材料的电容量匹配等方面,研究了锂离子电池的过充电行为。结果表明:当以低倍率(0 1C和0 5C)过充电时,电池仍可维持密封完好状态;当电池以高倍率(如1C)过充电时,电池的气阀被冲开,内部电芯的温度高达182℃,比电池壳表面的温度高出80℃。在相同电容量匹配的情况下,负极材料的种类对电池过充电的影响很小;正极过量越多,电池的电压平台越长,电压曲线也越不平滑,电池壳表面达到的最高温度也越高;正极量的变化比负极量的变化对锂离子电池过充电行为的影响更大。 展开更多
关键词 锂离子电池 过充电 电极材料 电容量匹配比 温度
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锂离子蓄电池LiCoO_2正极材料的过充电行为 被引量：5
7
作者 王力臻 朱继涛 +2 位作者 李中东 李荣富 常培 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期442-445,共4页
研究了不同充电终止电压(分别为4.3、4.5、4.8、5.0V)的充放电循环和不同倍率充电对钴酸锂电极性能的影响。结果表明:电池充电终止电压越高,电量转换效率越低,电极活性衰减越严重,用扫描电子显微镜法(SEM)与X射线衍射光谱法(XRD)分析说... 研究了不同充电终止电压(分别为4.3、4.5、4.8、5.0V)的充放电循环和不同倍率充电对钴酸锂电极性能的影响。结果表明:电池充电终止电压越高,电量转换效率越低,电极活性衰减越严重,用扫描电子显微镜法(SEM)与X射线衍射光谱法(XRD)分析说明电池性能衰退是由于LiCoO2结构变形,颗粒粉化团聚且形成惰性物质Co3O4造成的。同时,在充电终止电压为4.8V的条件下,1.5C充放电循环后,电池0.2C的充放电性能下降严重。 展开更多
关键词 锂离子蓄电池 过充电 交流阻抗 扫描电子显微镜法 X射线衍射光谱法
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LiCoO_2-LiMn_2O_4混合正极的过充电性能 被引量：2
8
作者 王力臻 闫继 +1 位作者 蔡洪波 张爱勤 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2009年第3期139-141,共3页
用恒流充放电、EIS、SEM和XRD等方法，研究了锂离子电池用LiCoO2．LiMn2O4混合正极的过充电及安全性能。m（LiCoO2）：m（LiMn2O4）=3：2时的协同效应最好，以0．2C在4．3—2．7V充放电，首次放电比容量为136．9mAh／g，为理论值的89．... 用恒流充放电、EIS、SEM和XRD等方法，研究了锂离子电池用LiCoO2．LiMn2O4混合正极的过充电及安全性能。m（LiCoO2）：m（LiMn2O4）=3：2时的协同效应最好，以0．2C在4．3—2．7V充放电，首次放电比容量为136．9mAh／g，为理论值的89．6％；4．8V过充循环5次后，混合材料的容量保持率为92．34％，结构稳定。 展开更多
关键词 锂离子电池 混合正极 过充电 安全性能 协同效应
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锂离子电池负极材料MCMB的过充电行为 被引量：2
9
作者 王力臻 朱继涛 +1 位作者 李中东 李荣福 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期201-203,共3页
研究了过充电对MCMB电极性能的影响。在电位为-0.045 V(vs.Li/Li+)时,会发生锂的沉积,且过充时间越长、倍率越高,锂的沉积质量越大。过充电后,MCMB电极的充放电性能下降。SEM与XRD的分析结果说明:过充电后MCMB电极的结构没有发生变化,... 研究了过充电对MCMB电极性能的影响。在电位为-0.045 V(vs.Li/Li+)时,会发生锂的沉积,且过充时间越长、倍率越高,锂的沉积质量越大。过充电后,MCMB电极的充放电性能下降。SEM与XRD的分析结果说明:过充电后MCMB电极的结构没有发生变化,性能下降是电极表面沉积的锂与电极表面形成的钝化膜所致。 展开更多
关键词 锂离子电池 MCMB 过充电
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LiCoO_2/LiNi_(0.8)Co_(0.15)Al_(0.05)O_2混合正极材料过充电行为研究 被引量：4
10
作者 王力臻 闫继 +2 位作者 张爱勤 张勇 谷书华 《电池工业》 CAS 2009年第3期147-151,共5页
采用质量比为50∶50的钴酸锂和镍钴铝锂制成混合正极材料,并对其充放电曲线特征和耐过充电性能进行了研究。结果表明:与单一钴酸锂材料相比,混合材料中的镍钴铝锂在充放电过程中先主要被充电,而放电过程中,钴酸锂先主要被放电;当电池过... 采用质量比为50∶50的钴酸锂和镍钴铝锂制成混合正极材料,并对其充放电曲线特征和耐过充电性能进行了研究。结果表明:与单一钴酸锂材料相比,混合材料中的镍钴铝锂在充放电过程中先主要被充电,而放电过程中,钴酸锂先主要被放电;当电池过充电4.8 V后,混合材料表现出较优异的耐过充性能。 展开更多
关键词 混合正极材料 钴酸锂 镍钴铝锂 过充电 锂离子电池
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过充电时LiMn_2O_4/LiPF_6-(EC+DEC)界面性质 被引量：2
11
作者 吕东生 李伟善 +1 位作者 刘煦 邱仕洲 《电池》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期268-269,共2页
用交流阻抗法结合循环伏安法研究了LiMn2O4粉末微电极过充电对LiMn2O4/LiPF6 (EC+DEC)溶液界面性质的影响。结果表明:电荷传递电阻Rct随过充电时间的增加而增加,而表面膜电阻Rf基本不随过充电时间变化。过充电条件下,尖晶石锂锰氧化物... 用交流阻抗法结合循环伏安法研究了LiMn2O4粉末微电极过充电对LiMn2O4/LiPF6 (EC+DEC)溶液界面性质的影响。结果表明:电荷传递电阻Rct随过充电时间的增加而增加,而表面膜电阻Rf基本不随过充电时间变化。过充电条件下,尖晶石锂锰氧化物的结构受到破坏,电解质的氧化产物可能是气体和水。 展开更多
关键词 过充电 交流阻抗 电解液分解 容量衰减
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锂离子电池过充电行为的研究进展 被引量：2
12
作者 王力臻 朱继涛 +2 位作者 谷书华 李中东 郭会杰 《郑州轻工业学院学报（自然科学版）》 CAS 2007年第1期7-9,23,共4页
综述了锂离子电池正极活性材料、充电制度、热稳定性及过充保护添加剂等对锂离子电池过充电行为的影响,指出:优化正极材料的热稳定性、采用合理的充放电制度可防止因电池过充时温度过高而造成安全隐患;选择合理的过充保护添加剂是提高... 综述了锂离子电池正极活性材料、充电制度、热稳定性及过充保护添加剂等对锂离子电池过充电行为的影响,指出:优化正极材料的热稳定性、采用合理的充放电制度可防止因电池过充时温度过高而造成安全隐患;选择合理的过充保护添加剂是提高锂离子电池耐过充性能的主要措施. 展开更多
关键词 锂离子电池 过充电行为 过充保护 热稳定性 添加剂
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二次锂电池过充电保护添加剂 被引量：4
13
作者 庄全超 武山 +1 位作者 刘文元 陆兆达 《电池工业》 CAS 2003年第4期177-179,共3页
综述了二次锂电池过充电保护添加剂的原理及其特点。介绍了锂的卤化物、金属茂化合物、聚吡啶络合物、芳香族化合物、噻蒽、茴香醚及联(二)茴香醚等过充电保护添加剂的作用机理和特点。
关键词 二次锂电池 过充电保护 添加剂
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大尺寸三元锂离子动力电池过充电安全性研究 被引量：8
14
作者 刘恒伟 李建军 +4 位作者 谢潇怡 王莉 何向明 欧阳明高 李茂刚 《新材料产业》 2015年第3期48-52,共5页
锂离子电池由于具有高电压、高容量、低自放电率、价格便宜、环境友好等优点，已经普遍应用在手机、笔记本电脑等3C电子市场，在电动汽车、储能电站、空间技术等方面也有着极为广泛的应用前景。然而近年来多起锂离子电池着火爆炸事件极... 锂离子电池由于具有高电压、高容量、低自放电率、价格便宜、环境友好等优点，已经普遍应用在手机、笔记本电脑等3C电子市场，在电动汽车、储能电站、空间技术等方面也有着极为广泛的应用前景。然而近年来多起锂离子电池着火爆炸事件极大地影响了用户的信心。安全性问题将决定锂离子电池大规模应用的程度。 展开更多
关键词 安全性问题 锂离子动力电池 过充电 大尺寸 锂离子电池 三元 笔记本电脑 自放电率
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商用钴酸锂电池过充电安全性研究 被引量：3
15
作者 张青松 赵启臣 《电源技术》 CAS 北大核心 2021年第3期286-288,316,共4页
过充电是锂离子电池最常见和最危险的失效方式之一,探究锂电池过充电过程中的行为特性与安全性变化至关重要。从充电速率与截止电压两个方面,研究了不同实验条件下商用钴酸锂电池的过充电安全性。结果表明:充电速率对钴酸锂电池过充测... 过充电是锂离子电池最常见和最危险的失效方式之一,探究锂电池过充电过程中的行为特性与安全性变化至关重要。从充电速率与截止电压两个方面,研究了不同实验条件下商用钴酸锂电池的过充电安全性。结果表明:充电速率对钴酸锂电池过充测试中电池表面温度的峰值影响较大。随着充电速率的增加,锂离子电池的温升更严重,电池故障所需时间更短;随着过充截止电压的升高,钴酸锂电池内部会发生副反应,导致电池表面温度出现第二次峰值,进而对电池造成不可逆损伤。在高速率充电(3 C)时截止电压对电池峰值温度影响较大,而在中低速率(2 C及以下)时不易受截止电压影响。可为钴酸锂电池的安全性设计和电池管理系统中过充故障的安全管理提供理论依据与技术参考。 展开更多
关键词 锂离子电池 过充电 安全性 充电速率 截止电压
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过充电对MCMB-LiCoO_2电池性能的影响 被引量：4
16
作者 余仲宝 陈彦彬 刘庆国 《电池工业》 CAS 2005年第4期199-203,共5页
组装了以中间相炭微球(MCMB)为负极、LiCoO为正极、金属锂为参比电极的AA型三电极锂2离子蓄电池,通过对三电极电池在过充电时、过充电前后的性能测试,及正负极对锂参比电极的电位测试,并结合XRD和SEM实验,研究了过充电对MCMB-LiCoO锂离... 组装了以中间相炭微球(MCMB)为负极、LiCoO为正极、金属锂为参比电极的AA型三电极锂2离子蓄电池,通过对三电极电池在过充电时、过充电前后的性能测试,及正负极对锂参比电极的电位测试,并结合XRD和SEM实验,研究了过充电对MCMB-LiCoO锂离子蓄电池的性能影响。结果表2明:当电池过充电至4.8V时,电池表现出较高的充放电容量,但容量衰减较快,循环稳定性较差,且电池在放电初期时的放电曲线呈凸弧形。过充电导致的正极材料LiCoO相结构的变化、正负电极表面2钝化膜的增长变厚,以及正极集流体铝箔的氧化腐蚀,是电池性能迅速恶化的主要原因。 展开更多
关键词 锂离子蓄电池 过充电 锂钴氧化物 中间相炭微球(MCMB) 三电极电池
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MH/Ni电池电极材料在过充电条件下的失效分析
17
作者 李丽 吴锋 +2 位作者 杨凯 王敬 陈实 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第8期739-742,746,共5页
采用SEM,XRD,TEM以及EIS等检测方法,研究不同过充循环前后MH/Ni电池性能与正负极材料形貌及表面元素的变化.实验结果表明,经正常充放电循环70周后,正极活性物质表面保持良好的球形形貌,而经持续过充电循环相同次数后,因晶格的不可逆膨... 采用SEM,XRD,TEM以及EIS等检测方法,研究不同过充循环前后MH/Ni电池性能与正负极材料形貌及表面元素的变化.实验结果表明,经正常充放电循环70周后,正极活性物质表面保持良好的球形形貌,而经持续过充电循环相同次数后,因晶格的不可逆膨胀而呈不同程度破裂,储氢合金颗粒并无明显粉化现象,但其表面却覆盖许多绒状或针状物,经能谱检测,该绒状物主要成分为稀土金属的氢氧化物或氧化物.EIS阻抗谱分析表明,电池的欧姆电阻(Rs)、反应电阻(Rt)和Warburg阻抗(Zw)均有不同程度的增加,而界面电容(Ci)则呈逐渐降低趋势,这些均是最终导致电池电化学性能衰减的原因. 展开更多
关键词 MH/NI电池 电极材料 过充电 失效分析
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过充电对MH—Ni电池电化学性能的影响
18
作者 李丽 吴锋 +2 位作者 杨凯 王敬 陈实 《材料导报》 EI CAS CSCD 2004年第2期101-102,97,共3页
检测并比较了不同过充电电流对AA型MH—Ni电池电化学性能的影响,实验结果表明,电池按国标以0.4C充至标称容量后,继续以0.4C过充,电池内压继续呈缓慢上升,其升高速度在电池容量达到2000mAh之前基本不变;当以1C过充时,电池内压上升速度明... 检测并比较了不同过充电电流对AA型MH—Ni电池电化学性能的影响,实验结果表明,电池按国标以0.4C充至标称容量后,继续以0.4C过充,电池内压继续呈缓慢上升,其升高速度在电池容量达到2000mAh之前基本不变;当以1C过充时,电池内压上升速度明显加快;当以0.1C过充时,电池内压的升高速度下降,在电池容量达到1600mAh之后,其速度变化趋于平稳。不同电流的过充电,对电池循环衰退速度和电池放电电压下降速度的影响与电池内压升高速度的变化成正比。 展开更多
关键词 过充电 MH-NI电池 电化学性能 电池容量 金属氢化物镍蓄电池
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退役动力电池早期过充电故障诊断方法
19
作者 徐佳宁 倪裕隆 +2 位作者 姜金海 逯仁贵 宋凯 《太阳能》 2022年第5期96-102,共7页
以电动汽车的退役动力电池为研究对象,利用容量增量分析(ICA)技术对过充电导致充电电压曲线形状异常变化所对应的电池性能衰退机理进行解析;并以此为基础,结合电池容量损失机理诊断模型,提出了利用恒流充电过程诊断退役动力电池早期过... 以电动汽车的退役动力电池为研究对象,利用容量增量分析(ICA)技术对过充电导致充电电压曲线形状异常变化所对应的电池性能衰退机理进行解析;并以此为基础,结合电池容量损失机理诊断模型,提出了利用恒流充电过程诊断退役动力电池早期过充电故障的方法。结果表明:早期过充电对电池内部活性锂损失的影响较小,负极贫锂活性材料损失是诊断早期过充电故障的重要理论依据;同时,利用容量损失量小于20%的退役动力电池验证了早期过充电故障诊断方法的有效性。 展开更多
关键词 退役动力电池 梯次利用 过充电 故障诊断
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过充电保护添加剂1,4-二甲氧基苯的反应机理(英文) 被引量：5
20
作者 李田田 王朝阳 +5 位作者 邢丽丹 李伟善 彭彬 许梦清 顾凤龙 胡社军 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第4期818-822,共5页
采用密度泛函理论(B3LYP/6-311+G(d,p))和MP2/6-311+G(d,p)方法,研究锂离子电池过充电保护添加剂1,4-二甲氧基苯(p-DMOB)的作用机理.计算结果表明,在过充时,p-DMOB优先于溶剂分子(乙基甲基碳酸酯、二甲基碳酸酯、碳酸乙酯)发生氧化反应.... 采用密度泛函理论(B3LYP/6-311+G(d,p))和MP2/6-311+G(d,p)方法,研究锂离子电池过充电保护添加剂1,4-二甲氧基苯(p-DMOB)的作用机理.计算结果表明,在过充时,p-DMOB优先于溶剂分子(乙基甲基碳酸酯、二甲基碳酸酯、碳酸乙酯)发生氧化反应.用B3LYP和MP2计算所得的p-DMOB理论氧化电位接近,分别为4.12和4.05V(vsLi/Li+).p-DMOB氧化时首先失去一个电子,生成p-DMOB+·正离子自由基,用B3LYP和MP2方法计算所得的相应能量变化分别为701.24和728.27kJ·mol-1.失去电子后苯环的共轭性受到破坏,随后p-DMOB+·苯环上的C―H键发生断裂,失去H+并形成p-DMOB·自由基.用B3LYP和MP2方法计算所得的相应能量变化分别为1349.78和1810.99kJ·mol-1.p-DMOB·自由基很不稳定,会在电极表面发生聚合反应形成聚合物膜,用B3LYP和MP2方法计算所得的相应能量变化分别为-553.37和-1331.20kJ·mol-1. 展开更多
关键词 锂离子电池 过充电保护添加剂 1 4-二甲氧基苯 反应机理 密度泛函理论
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