劉 榛，尚玉明，王 莉2，何向明

?

環(huán)三磷腈在鋰離子電池中的應(yīng)用研究現(xiàn)狀

劉 榛1,3，尚玉明1,3，王 莉1,2，何向明1,3

（1清華大學(xué)核能與新能源技術(shù)研究院，北京 100084；2清華大學(xué)汽車安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100084；3江蘇華東鋰電技術(shù)研究院，江蘇 張家港 215600）

本文回顧了環(huán)三磷腈及其衍生物的合成，闡述了其在鋰離子電池電解液、正負(fù)極材料等關(guān)鍵材料方面的應(yīng)用研究進(jìn)展，并進(jìn)行了相應(yīng)的展望。隨著鋰離子電池在高容量動(dòng)力及儲(chǔ)能領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，電池的安全性問題日益凸顯，材料安全性是電池安全性的基本保證。磷腈化合物由于其特殊的組成和結(jié)構(gòu)，具有高效阻燃與電化學(xué)穩(wěn)定性,在用于改善鋰離子電池安全性方面受到越來越廣泛的關(guān)注。在鋰離子電池電解液添加劑和共溶劑的研究中發(fā)現(xiàn)，磷腈化合物不僅可以改善電解液的熱穩(wěn)定性和阻燃性能，還可以提高電池的充放電電壓和循環(huán)穩(wěn)定性；同時(shí)，也可以作為正負(fù)極材料的重要組分，改善電極材料的安全性。在鋰離子電池安全性領(lǐng)域中具有較好的研究價(jià)值和實(shí)用意義。

環(huán)三磷腈；電解液；關(guān)鍵材料；安全性；鋰離子電池

近些年來，鋰離子電池的應(yīng)用從小型便攜式電子產(chǎn)品向更高容量、高功率需求的動(dòng)力和儲(chǔ)能等領(lǐng)域發(fā)展，但由于電池引發(fā)的燃燒、爆炸等事故嚴(yán)重阻礙了其在上述領(lǐng)域的應(yīng)用步伐。普遍認(rèn)為，熱失控是電池發(fā)生不安全行為的根本原因，過充、內(nèi)短路和過熱等濫用因素均可誘發(fā)鋰離子電池發(fā)生熱失控。因此，突破電池安全性技術(shù)瓶頸對鋰離子電池在動(dòng)力與儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用具有重用的意義[1-4]。針對鋰離子電池的安全性技術(shù)問題，結(jié)合材料結(jié)構(gòu)特征，人們對電池關(guān)鍵材料進(jìn)行了系列改性研究，并取得了顯著進(jìn)展，如正負(fù)極包覆、阻燃電解液、氧化還原反應(yīng)梭電對添加劑、電壓敏感隔膜和溫度敏感性電極涂層等[5-9]。

伴隨著這些研究進(jìn)展，一些功能性化合物逐漸得到了應(yīng)用，如含磷、氮、氟等元素的阻燃化合物、雙馬來酰亞胺類以及芳香族類氧化還原電對等，其中磷腈化合物由于其特殊的組成、結(jié)構(gòu)與性能在鋰離子電池安全性研究中受到了越來越多的青睞[10-11]。 磷腈是一種以磷、氮原子為基本骨架交替連接而成的有機(jī)-無機(jī)雜化化合物，根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同，可將磷腈分為小分子環(huán)狀聚磷腈和線性聚磷腈高分子。由于其特殊化學(xué)結(jié)構(gòu)與組成，一方面可以作為阻燃劑或助阻燃劑[12]；另一方面可以作為分子框架合成一系列功能化的化合物，在電解液添加劑、聚合物電解質(zhì)組分和黏結(jié)劑等方面有潛在的應(yīng)用價(jià)值。有關(guān)線性聚合物的綜述性報(bào)道已經(jīng)有很多[13-14]，本文主要闡述了環(huán)三磷腈類化合物的合成及其在鋰離子電池安全性領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)展。

1 環(huán)三磷腈及其衍生物

環(huán)三磷腈是一類具有穩(wěn)定的六元雜環(huán)、共軛結(jié)構(gòu)的無機(jī)化合物，其中六氯環(huán)三磷腈（，圖1）是環(huán)狀磷腈中最具代表性的化合物，也是生產(chǎn)聚磷腈和其它磷腈衍生物的主要原料。1834年，Rose最早描述了五氯化磷與氣態(tài)氨的合成反應(yīng)；同年，Liebig和Wohler報(bào)道了以五氯化磷和氣態(tài)氨合成了少量含氮、磷、氯元素的穩(wěn)定晶體化合物，即磷腈。1895年，Stokes提出了六氯環(huán)三磷腈的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，一些經(jīng)典工作奠定了磷腈化學(xué)的基礎(chǔ)。1924年，Schenck改進(jìn)了磷腈的合成方法，并一直沿用至今[15]。

1.1 六氯環(huán)三磷腈的合成

六氯環(huán)三磷腈的常規(guī)合成方法是以五氯化磷和氯化銨為原料，在四氯乙烷（或氯苯）等惰性溶劑里，加入適當(dāng)?shù)拇呋瘎訜峄亓骱蟮玫酱之a(chǎn)物，經(jīng)一系列純化后處理，可得到純凈的白色或淡黃色六氯環(huán)三磷腈晶體。反應(yīng)如式(1)所示[16]

事實(shí)上，六氯環(huán)三磷腈的合成是一個(gè)極其復(fù)雜的過程，如圖2所示，反應(yīng)經(jīng)鏈引發(fā)（反應(yīng)1、2）、鏈增長（反應(yīng)3、4）和環(huán)化（反應(yīng)5）三個(gè)階段，存在多種中間態(tài)和過渡態(tài)，副產(chǎn)物較多，往往需大量的后處理工藝才能達(dá)到所需的純度。一般認(rèn)為，六氯環(huán)三磷腈由中間體[Cl3P(N=PCl2)2NPCl3]Cl脫去一個(gè)PCl5分子環(huán)化而成，通過化學(xué)平衡原理設(shè)法抑制中間產(chǎn)物來提高目標(biāo)產(chǎn)品收率。反應(yīng)歷程如圖2所示。

1.2 環(huán)三磷腈衍生物的合成

六氯環(huán)三磷腈是一種重要的精細(xì)化工中間體，其分子結(jié)構(gòu)中磷氯鍵具有較強(qiáng)的活潑性，氯原子常被不同功能的親核試劑部分或完全取代，如含氨基、（酚）羥基、巰基以及烷基鋰等化合物，得到相應(yīng)功能的環(huán)三磷腈類衍生物（圖3）。其衍生物廣泛用作殺蟲劑、抗腫瘤藥物、相轉(zhuǎn)移催化劑、自由基聚合引發(fā)劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、阻燃劑等[17]。

2 磷腈在鋰離子電池中的應(yīng)用

電解液是鋰離子電池的“血液”，是離子傳輸?shù)妮d體，也是影響電池循環(huán)穩(wěn)定性和安全性的重要原因之一。多數(shù)商用電解液由鋰鹽溶解于有機(jī)碳酸酯類或醚

2.1 電解液添加劑

一定添加量的磷腈類添加劑，可以改善鋰離子電池的熱穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性，不影響電池的充放電容量。LEE等[18]合成了一種阻燃化合物六甲氧基環(huán)三磷腈{[NP(OCH3)2]3}，并將其作為阻燃添加劑用于碳酸酯類電解液（1 mol/L LiPF6，EC∶DMC體積比1∶1）的研究。結(jié)果顯示，當(dāng)阻燃劑添加量在1.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，即可提高電池鈍化層（SEI膜）分解溫度，顯著降低了電池自放熱速率（圖4），改善了電池?zé)岱€(wěn)定性和易燃性；與原始電解液相比，電池充放電比容量明顯提高。

AHN等[19]分別以六甲氧基環(huán)三磷腈（HMTP）和六乙氧基環(huán)三磷腈（HETP）為電解液（1.1 mol/L LiPF6，EC∶EMC體積比4∶6）阻燃添加劑，可顯著提高正極材料的析氧溫度，改善電池?zé)岱€(wěn)定性。與HMTP相比，HETP改善效果更顯著，添加量為1%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，正極材料的析氧溫度提高了55 ℃（表1）。且由于阻燃添加劑可以摻雜到電解液分解后在正極材料表面形成的保護(hù)層，降低了保護(hù)層的界面阻抗，提高了電池倍率性能和循環(huán)壽命。

表1 兩種阻燃劑添加前后正極材料析氧峰值溫度[19]

有機(jī)磷化合物在電解液中添加量低時(shí)，往往只起到有限的阻燃作用。XIA等[20]研究了一種高效的電解液（1 mol/L LiPF6，EC∶DMC體積比3∶7）阻燃添加劑，五氟乙氧基環(huán)三磷腈（PFPN）。當(dāng)PFPN添加含量為 5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，由于高效阻燃的有機(jī)氟與電化學(xué)穩(wěn)定的環(huán)三磷腈結(jié)構(gòu)協(xié)同作用，可以使電解液完全不燃且不影響電化學(xué)性能（圖5）。結(jié)果表明，PFPN 添加劑與石墨負(fù)極和 LiCoO2正極具有較好的相容性；同時(shí)，磷腈添加劑還可改善LiCoO2正極材料的高壓（4.5 V）循環(huán)性能，在高電壓鋰離子電池電解液中具有潛在的應(yīng)用前景。

FEI等[21]報(bào)道了單甲醚基磷腈寡聚物（MEE）及相關(guān)高聚物（MEEP）作為離子導(dǎo)體與無鹵鋰離子阻燃添加劑的研究。結(jié)果顯示，MEE與MEEP添加的電解液均具有阻燃性。其中，MEE電導(dǎo)率在10–4S/cm范圍內(nèi)，可得到自熄滅功能的電解液；含MEEP的PC電解質(zhì)可燃性顯著降低（達(dá)90%），同時(shí)電導(dǎo)率可以達(dá)到2.5×10–3S/cm，在提高電池阻燃性的同時(shí)仍可保持較高能量效率。

2.2 電解液共溶劑

以磷腈化合物為共溶劑，可提高電解液的閃點(diǎn)，降低電解液飽和蒸汽壓。SAZHIN等[22]分別以甲氧基乙醇/乙醇和異丙醇/乙醇為六氯環(huán)三磷腈的改性劑，制備了兩種新型磷腈阻燃化合物（SM4 和SM5），并將其用于電解液（1.2 mol/L LiPF6，EC∶MEC體積比2∶8）共溶劑的研究，結(jié)果顯示，磷腈化合物的增加導(dǎo)致電解液黏度增加而降低了電導(dǎo)率，但可以提高電解液的閃點(diǎn)和電化學(xué)窗口（圖6）；其中，SM5與目前電解液溶劑體系更匹配，在質(zhì)量含量為30%時(shí)，對電池的電化學(xué)性能幾乎沒有影響。HARRUP等[23]研究了含不飽和鍵磷腈類端基電解液（1.0與1.2 mol/L LiPF6，EC∶EMC體積比1∶2）共溶劑。結(jié)果顯示，磷腈化合物中不飽和鍵取代數(shù)對電解液物理性能影響不大，對電池的電化學(xué)性能影響在低取代度時(shí)較小，但在高取代度時(shí)往往呈現(xiàn)出較差的電化學(xué)性能。在添加劑含量較低（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%～10%）時(shí)，可改善電池放電性能，含量較高時(shí)，電池性能降低；研究還發(fā)現(xiàn)，電解液基體的選擇是磷腈添加劑對電池性能影響的決定因素，但不飽和磷腈添加劑可降低電解液阻抗，提高電池 性能。

ROLLINS等[24]將三氟乙氧基和乙氧基引入到磷腈基體上合成了FM系列阻燃劑。在電解液（1 mol/L LiPF6，EC∶DMC體積比1∶1和1.2 mol/L LiPF6，EC∶DMC體積比1∶2）共溶劑的研究中發(fā)現(xiàn)，含磷腈的電解液黏度有所提高，并引起電解液電導(dǎo)率略有下降，電解液閃點(diǎn)提高，飽和蒸汽壓下降，并顯著提高了電解液的耐熱性和電化學(xué)穩(wěn)定性，其中FM2磷腈化合物性能最佳（圖7）。以新型混合電解液（1.2 mol/L LiPF6，EC∶EMC∶X體積比16∶64∶20）為參考電解液，其中X為FM化合物，研究了SEI膜的電化學(xué)性能及其在非水體系電解液中的形成能力，提出了一種對非水溶液電解液及SEI膜的高量化表征方法，對電解液性能的研究具有重要意義[25]。

以磷腈化合物作為電解液的重要組分，可有效抑制電解液燃燒，提高電池的安全性。TSUJIKAWA等[26-27]以六氟環(huán)三磷腈的3種衍生物對電解液的電導(dǎo)率、電化學(xué)性能和阻燃性的影響進(jìn)行了研究。與上述情況相似，隨著磷腈化合物含量增加，電解液黏度上升，在低溫及高倍率充放電時(shí)，離子電導(dǎo)率略有下降。然而與傳統(tǒng)電解液相比，0.2 C常溫充放電時(shí)對電池的性能幾乎沒有影響，且在過充（至 10 V）及高溫（200 ℃）等濫用狀態(tài)下，沒有任何異常熱量產(chǎn)生，電池安全性明顯改善；電解液符合UL-94V0阻燃標(biāo)準(zhǔn)，對噴出電解液燃燒實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，磷腈電解液具有自熄滅功能（圖8和圖9）。在模擬通訊設(shè)備用大容量（200 mA·h）電池組安全性研究中發(fā)現(xiàn)，電池組沒有發(fā)生爆炸、燃燒或者熱失控，說明磷腈電解液顯著提高了電池的安全性，且經(jīng)過400 d浮充后，電池組容量保持率依然超過95%。

2.3 其它應(yīng)用

以上論述了小分子環(huán)三磷腈在鋰離子電池安全性電解液中的應(yīng)用研究。以環(huán)三磷腈化合物為單體，可制備出多種交聯(lián)網(wǎng)狀聚合物，應(yīng)用于電池正負(fù)極材料，以改善電池安全性。

（1）正極材料 XU等[28]將六氯環(huán)三磷腈與二硫化鈉反應(yīng)制備了網(wǎng)狀聚硫化環(huán)三磷腈，其獨(dú)特的元素組成和分子結(jié)構(gòu)，使得該聚合物具有不燃以及優(yōu)越的導(dǎo)電性。作為正極材料，其首次放電比容量為459.1 mA·h/g，30次循環(huán)后放電比容量穩(wěn)定在400.1 mA·h/g。S和P元素的連接有效避免了活性物質(zhì)的溶解，可克服進(jìn)一步的自放電問題。

（2）負(fù)極材料 DUFEK等[29]分別以六甲基對苯二酚環(huán)三磷腈和六叔丁基對苯二酚環(huán)三磷腈為單體，次六甲基四胺為催化劑，與不同配比的石墨混合制備了雜化環(huán)三磷腈聚合物/石墨鋰離子電池負(fù)極材料。當(dāng)混合負(fù)極中石墨含量為10%時(shí)，負(fù)極比容量可高達(dá)183 mA·h/g，經(jīng)50次循環(huán)后庫侖效率仍保持在98%。

（3）凝膠電解質(zhì)交聯(lián)劑 CHOIA等[30]設(shè)計(jì)了一種磷腈交聯(lián)劑（PA6），采用原位化學(xué)交聯(lián)制備了離子液體基交聯(lián)聚合物凝膠電解質(zhì)。隨著交聯(lián)劑含量增加，電池充放電容量和高倍率容量均有一定下降，然而，聚合物凝膠電解質(zhì)改善了電池容量保持率，明顯改善了正極材料脫鋰后的熱穩(wěn)定性。

3 結(jié) 語

改善材料性能以提高電池安全性已經(jīng)成為當(dāng)前鋰離子安全性研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。環(huán)三磷腈化合物由于其特殊的組成和結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)越的阻燃性、化學(xué)與電化學(xué)穩(wěn)定性以及較好的可塑性，受到了越來越多研究者的青睞，在鋰離子電池中的應(yīng)用研究日益廣泛。本文主要介紹了環(huán)三磷腈化合物及其衍生物的合成以及其作為電解液添加劑和共溶劑在安全性電解液中的應(yīng)用，并簡單介紹了環(huán)三磷腈在正負(fù)極材料中的應(yīng)用。提高電解液安全性最有效的途徑就是尋找可替代現(xiàn)有電解液的新電解液體系。磷腈衍生物具有改善電解液的熱穩(wěn)定性差、易燃等影響電池安全性的問題以及可以提高電池的循環(huán)壽命、充放電電壓等，具有較高的使用價(jià)值。然而從上文的介紹也可以發(fā)現(xiàn)，磷腈在電解液的普及應(yīng)用還存在一些問題，如作為共溶劑會(huì)引起電解液黏度增加，導(dǎo)致離子電導(dǎo)率下降，影響電池的低溫性能和高倍率性能。因此，尋找適宜的磷腈衍生物對電解液的安全性研究具有重要意義。另外，磷腈化合物的可塑性可拓展其在安全性正負(fù)極材料以及復(fù)合隔膜領(lǐng)域的應(yīng)用。

[1] ARMAND M，TARASCON J M. Building better batteries[J]. Nature，2008，45：652-657.

[2] GOODENOUGH J B，KIM Y. Challenges for rechargeable Li batteries[J]. Chem. Mater.，2010，22：587-603.

[3] TARASCON J M，ARMAND M. Issues and challenges facing rechargeable lithium batteries[J]. Nature，2001，414：359-367.

[4] OHSAKI T，KISHI T，KUBOKI T，et al. Overcharge reaction of lithium-ion batteries[J]. Journal of Power Sources，2005，146：97-100.

[5] YANG J P，ZHANG Y F，ZHAO P，et al.coating of cathode by electrolyte additive for high-voltage performance of lithium-ion batteries[J]. Electrochimica Acta，2015，158：202-208.

[6] ZHANG S S. A review on electrolyte additives for lithium-ion batteries[J]. Journal of Power Sources，2006，162：1379-1394.

[7] LEE K T，JEONG S，CHO J. Roles of surface chemistry on safety and electrochemistry in lithium ion batteries[J]. Accounts of Chemical Research，2013，46（5）：1161-1170.

[8] YANG H X，CAO Y L，AI X P，et al. Improved discharge capacity and suppressed surface passivation of zinc anode in dilute alkaline solution using surfactant additives[J]. Journal of Power Sources，2004，128：97-101.

[9] FENG X M，AI X P，YANG H X. A positive-temperature-coefficient electrode with thermal cut-off mechanism for use in rechargeable lithium batteries[J]. Electrochemistry Communications，2004，6 ：1021-1024.

[10] 夏蘭，李素麗，艾新平，等. 鋰離子電池的安全性技術(shù)[J]. 化學(xué)進(jìn)展，2011，23：328-335.

XIA Lan，LI Suli，AI Xinping，et al. Safety enhancing methods for Li-ion batteries[J]. Progress in Chemistry，2011，23：328-335.

[11] YANG J P，ZHAO P，SHANG Y M，et al. Improvement in high-voltage performance of lithium-ion batteries using bismaleimide as an electrolyte additive[J]. Electrochimica Acta，2014，121：264-269.

[12] 歐育湘，李建軍. 阻燃劑：、及[M]. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006：162-233.

OU Yuxiang，LI Jianjun. Flame retardants：Properties, manufacture and application[M]. Beijing：Chemical Industry Press，2006：162-233.

[13] ALLCOCK H R. Polyphosphazene elastomers, gels, and other soft materials[J]. Soft Matter.，2012，8：7521-7532.

[14] GRUEBAUM M，HILLER M M，JANKOWSKY S，et al. Synthesis and electrochemistry of polymer based electrolytes for lithium batteries[J]. Progress in Solid State Chemistry，2014，42：85-105.

[15] SHAW R A，F(xiàn)ITZSIMMONS B W，SMITH B C. The phosphazenes (phosphonitrilic compounds) [J]. Chemical Reviews，1962（3）：247-281.

[16] 張亨. 六氯環(huán)三磷腈的合成研究進(jìn)展[J]. 中國氯堿，2011（9）：21-24.

ZHANG Heng. Research development of the synthesis of hexachlorotriphosphazene[J]. China Chlor-Alkali，2011（9）：21-24.

[17] GLERIA M，JAEGER R D. Aspects of phosphazene research[J]. Journal of Inorganic and Organometallic Polymers，2001，11（1）：1-45.

[18] LEE C W，VENKATACHALAPATHY R，PRAKASH J. A novel flame-retardant additive for lithium batteries[J]. Electrochemical and Solid-State Letters，2000，3（2）：63-65.

[19] AHN S，KIM H S，YANG S，et al. Thermal stability and performance studies of LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2with phosphazene additives for Li-ion batteries[J]. J. Electroceram.，2009，23：289-294.

[20] 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.

[21] FEI S T，ALLCOCK H R. Methoxyethoxyethoxyphosphazenes as ionic conductive fire retardant additives for lithium battery systems[J]. Journal of Power Sources，2010，195：2082-2088.

[22] SAZHIN S V，HARRUP M K，GERING K L. Characterization of low-flammability electrolytes for lithium-ion batteries[J]. Journal of Power Sources，2011，196：3433-3438.

[23] HARRUP M K，ROLLINS H W，JAMISON D K，et al. Unsaturated phosphazenes as co-solvents for lithium-ion battery electrolytes[J]. Journal of Power Sources，2015，278：794-801.

[24] ROLLINS H W，HARRUP M K，DUFEK E J，et al. Fluorinated phosphazene co-solvents for improved thermal and safety performance in lithium-ion battery electrolytes[J]. Journal of Power Sources，2014，263：66-74.

[25] SAZHIN S V，GERING K L，HARRUP M K，et al. Highly quantitative electrochemical characterization of non-aqueous electrolytes and solid electrolyte interphases[J]. Journal of the Electrochemical Society，2014，161（3）：A393-A402.

[26] TSUJIKAWA T，YABUT A，MATSUSHITA T，et al. Characteristics of lithium-ion battery with non-flammable electrolyte[J]. Journal of Power Sources，2009，189：429-434.

[27] TSUJIKAWA T，YABUTA K，ARAKAWA M，et al. Safety of large-capacity lithium-ion battery and evaluation of battery system for telecommunications[J]. Journal of Power Sources，2013，244：11-16.

[28] XU G X，LU Q，YU B T，et al. Inorganic polymer phosphazene disulfide as cathode material for rechargeable lithium batteries[J]. Solid State Ionics，2006，177：305-309.

[29] DUFEK E J，STONE M L，JAMISON D K，et al. Hybrid phosphazene anodes for energy storage applications[J]. Journal of Power Sources，2014，267：347-355.

[30] CHOIA J A，KANG Y，KIM D W. Lithium polymer cell assembled bychemical cross-linking of ionic liquid electrolyte with phosphazene-based cross-linking agent[J]. Electrochimica Acta，2013，89：359-364.

Research progress of cycle phosphazenes applied in lithium ion batteries

1,3,1,3,1,2,1,3

(1Institute of Nuclear and New Energy Technology, Tsinghua University, Beijing 100084, China;2State Key Laboratory of Automotive Safety and Energy, Tsinghua University, Beijing 100084, China;3Jiangsu Huadong Institute of Li-Ion Battery, Zhangjiagang 215600, Jiangsu, China)

The synthesis of cycle phosphazenes and their derivations the research progress of their applications in electrolyte and electrode materials of lithium ion batteries are reviewed, and related prospect is carried out. As lithium ion batteries widely used in the area of electric vehicle and energy storage, safety become more and more noticeable. Enhancing the safety properties of key materials is the one of the most important strategies to improve the battery safety. Due to the special constitute and structure of phosphonitrilic compounds, which endowed themselves efficient flame retardancy, chemical and electrochemical stability, the research is attracting more and more attentions. For their using as electrolyte additive and cosolvent, It is found that phosphonitrilic compound could not only improve the thermal stability and flame retard performance, but also benefit for the cycling performance of lithium ion batteries. Meanwhile, cycle phosphazenes could be used in the positive and negative electrodes to improve the safety of the cells. Above all, phosphonitrilic compound is a promising material either in fundamental research or practical use in lithium ion batteries.

cycle phosphazene; electrolyte; key materials; safety; lithium ion batteries

10.3969/j.issn.2095-4239.2016.02.009

TQ 028.8

A

2095-4239（2016）02-181-07

2015-10-26；修改稿日期：2015-12-16。

國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃（2011CB935902, 2013CB934000），科技部高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（2013AA050903），科技部國際科技合作項(xiàng)目（2014DFG71590），清華大學(xué)自主科研計(jì)劃（2011Z23152, 2012THZ08129），汽車安全與節(jié)能國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金（ZZ2012-011, 2012WJ-A-01），國家中小企業(yè)創(chuàng)新基金（14C26213201106）及江蘇省科技支撐計(jì)劃（BE2014006-2）。

劉榛（1982—），男，博士研究生，研究方向?yàn)殡姵匕踩躁P(guān)鍵材料，E-mail：eric7231@iccas.ac.cn；通訊聯(lián)系人：何向明，教授，研究方向?yàn)榛瘜W(xué)電源及材料，E-mail：hexm@mail.tsinghua. edu.cn。