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1,3,5-三羟基苯作为高压正极成膜添加剂摘要1,3,5-三羟基苯(THB)被研究作为过氢氧化锂层状氧化物正极的成膜添加剂。
这种表面膜是在电池高温循环过程中碳基电解液（不含THB）在热力学/电化学原理不稳定或分解产生的。
由于这种不稳定性，电解液的分解使得在每个循环中电荷被消耗导致库伦效率低。
与此相反，这种保护膜的产生是通过THB添加剂的氧化分解，这种添加剂优先于碳酸酯电解液分解从而使得碳酸酯类电解液足够的稳定进而保持其完整性。
因此，一个由石墨/过氢氧化锂层状氧化物组成的全电池表现出一个较高的库伦效率和一个较长的循环寿命。
关键词：1,3,5-三羟基苯，添加剂，过氢氧化锂层状氧化物，高压正极，锂离子电池1.简介在过去的几十年，锂离子电池（LIBs）已被使用作为移动电子设备的电源。
在不久的将来，锂离子电池的市场似乎扩大到汽车的动力电源和能源储存设备。
现在的锂离子电池技术，然而，存在严重的性能方面的限制，如在它们新的运用领域能量密度，安全性能和循环寿命。
为了增加锂离子电池的能量密度，一些高压正极得到研究测试。
其中一个引人注意的材料是富锂层状氧化物（过氢氧化锂层状氧化物，OLOs），Li x Mn y Co z Ni a O2，这些材料比LiCoO2和LiMn2O4材料具有更高的工作电压（高达4.9V vs. Li/Li+）和较大的特定容量。
高工作电压必须对锂离子电池能量密度有利，但是在这种环境下存在电解液氧化分解的严重问题，特别是在高温条件下这种问题更严重。
一种解决和缓解这种问题的途径是向电解液溶液中加入成膜添加剂，这种添加剂可以在OLO表面分解形成一种保护层，该保护层可以阻止电解液的进一步氧化分解。
在文献中关于在负极表面形成稳定表面膜的研究有很多。
截止到现在，然而，正极成膜添加剂很少被研究，除了过充电保护的概念。
任何成膜添加剂首先至少应该安全，在所有其他要求中，其中的两个要求是：膜容易形成和由此产生的膜比较稳定。
添加剂对面粉具有良好的改良效果，我国目前的各种专用粉，如饼干专用粉、面包专用粉、面条专用粉、糕点专用粉等大多是利用添加食品添加剂来改良面粉的品质，以达到专用粉的要求。
目前国内外专家、学者纷纷对面粉改良剂作用机理和改良效果进行了大量研究，不断寻找更好，更安全的面粉添加剂。
1单甘酯对面粉品质改良效果单甘酯是一种乳化剂，全称为单脂肪酸甘油酯(或甘油单脂肪酸酯)，英文名为Monoglycerides (MG)，按照主要组成脂肪酸的名称可以将单甘酯进一步分为单硬脂酸甘油酯(Glycerol monostearate)、单月桂酸甘油酯(Glycerol monolaurate)、单油酸甘油酯(Glycerol monooleate)等，其中产量最大应用最多的是单硬脂酸甘油酯。
单甘酯一般可为油状、脂状或蜡状，色泽为淡黄或象牙色，油脂味或无味，这与脂肪基团的大小及饱和程度有关，具有优良的感官特性，单甘酯不溶于水和甘油，但能在水中形成稳定的水合分散体，其HLB 值为2～3。
刘闽年等[1]（1999）报道，添加单甘酯可使挂面的混汤程度降低30%～40%，弯曲断条率与最佳烹煮时间减少，口感爽滑，软硬适中有咬劲，韧性、粘连程度均有所改善，煮熟面条置面汤中不易胀溶。
冯新胜[2]（2003）通过试验证明，乳化剂可有效地改善面粉的流变学特性及面包、馒头等发酵食品的品质。
在保鲜性能方面，分子蒸馏单甘酯的作用独树一帜，明显地好于其它的品种。
刘晓艳[3]（2004）研究发现加入单甘酯可以缩短调粉时间，增加面团强几种面粉添加剂的作用机理及研究进展班进福1，2,刘彦军1，2，张国丛1，2，彭义峰1，2（1.石家庄市农林科学研究院，石家庄050041；2.河北省小麦工程技术改良中心，石家庄050041）摘要：综述了食品添加剂单甘脂、谷氨酰胺转胺酶、谷朊粉、沙蒿胶、马铃薯淀粉的作用机理及国内外研究进展情况。
单甘酯可提高面团弹性、韧性和强度；谷氨酰胺转胺酶能提高面筋含量，降低延伸性；谷朊粉吸水后能形成具有网络结构的湿面筋；在面条加工中利用沙篙极强的黏结力可改善面团的流变特性；添加马铃薯淀粉可使面条表面光亮蒸煮时间明显缩短。
成膜助剂原理
成膜助剂，也被称为聚结助剂，是一种常用于涂料中的添加剂。
其主要作用机理包括以下几个方面：
1. 调节聚合物的塑性流动和弹性变形：成膜助剂能够促进高分子化合物的塑性流动和弹性变形，从而改善聚结性能。
这有助于在广泛的施工温度范围内形成均匀的涂膜。
2. 降低聚合物的玻璃化温度：成膜助剂通常具有较低的挥发速度，在施工过程中留在涂层中，起到一种“临时”增塑剂的作用。
这可以降低聚合物的玻璃化温度（Tg），使聚合物粒子在成膜过程中更容易变形和融合。
3. 促进乳胶粒子的聚结：当成膜助剂加入涂料中时，它能够渗透到乳胶粒子之间，削弱粒子间的相互作用力，从而促进乳胶粒子的聚结和融合。
这有助于形成连续、致密的涂膜。
4. 调节涂料的流动性：成膜助剂还可以调节涂料的流动性，使其在涂布过程中更容易流动，并降低涂布时的气泡和缺陷的产生。
这有助于提高涂膜的平整度和光滑度。
总的来说，成膜助剂的原理是通过其特殊的化学结构和作用方式，与基材表面和涂料组分发生相互作用，促进涂料在基材表面形成均匀、连续的膜层。
同时，成膜助剂还能调节涂料的物理性能和成膜性能之间的平衡，以满足不同施工条件和涂膜性能的要求。
随着环保要求的提高，水性涂料成膜助剂在建筑涂料行业中的应用将越来越广泛。
锂离子电池作为一种高能量密度和环保的能源储存装置，近年来受到广泛关注和应用。
其中，电解液是锂离子电池中至关重要的组成部分，对电池的性能和安全性起着决定性作用。
而硫酸乙烯酯作为一种常见的添加剂，被广泛用于锂离子电池电解液中。
本文将重点探讨锂离子电解液中添加硫酸乙烯酯的成膜机理。
一、硫酸乙烯酯的基本性质硫酸乙烯酯（SEEC）是一种常用的锂离子电池电解液添加剂，具有优异的化学稳定性和热稳定性。
其分子结构中含有羰基和硫酸酯基团，可以在电解液中发挥多种作用。
二、硫酸乙烯酯在锂离子电池中的作用1.形成固体电解质界面膜硫酸乙烯酯可以与锂盐和溶剂中的碱金属离子发生配位作用，在电解液中形成稳定的配合物。
这些配合物可在电极表面形成固体电解质界面膜（SEI膜），能够有效地抑制电极材料与电解质的不可逆性反应，保护电解质和提高电池的循环寿命。
2.改善电极/电解质界面硫酸乙烯酯还具有良好的润湿性，能够改善电极/电解质界面的接触性和电子传输性能，减小极化，提高电池的功率性能。
3.抑制锂枝晶生长硫酸乙烯酯还可以抑制锂枝晶的生长，提高锂离子电池的充放电循环性能和安全性能。
三、硫酸乙烯酯成膜机理的研究现状目前，关于硫酸乙烯酯在锂离子电池中的成膜机理，已经进行了大量的研究工作。
通过原位和实时的表征手段，揭示了硫酸乙烯酯在电极/电解质界面的形成机理和影响因素。
1.原位表征技术采用原位电化学、原位拉曼光谱、原位傅立叶变换红外光谱等技术，可以实时地监测硫酸乙烯酯在电解质中的溶解行为及SEI膜的生成过程。
2.成膜机理研究通过分子动力学模拟、电化学动力学模拟等方法，可以深入地探究硫酸乙烯酯与电解质中其他组分的相互作用机理，为锂离子电池电解液的设计和优化提供依据。
四、展望未来，随着对锂离子电池电化学过程机理的深入理解和新型电化学材料的不断涌现，硫酸乙烯酯在锂离子电池中的应用也将迎来更多的发展机遇。
如何进一步提高硫酸乙烯酯的溶解度、增强其成膜效果并兼顾环境友好性，将是未来硫酸乙烯酯成膜机理研究的重点方向。
功能添加剂FEC在含Si锂离子电池中的作用机理硅负极凭借着高容量的优势成为了目前最为成功的高容量负极材料，也是下一代高比能电池的首选负极材料，但是硅材料还面临着循环性能差、体积膨胀大等问题。
因此一般而言，在针对硅负极开发的电解液中都会添加一些能够促进成膜的添加剂，帮助形成更加稳定的SEI膜，从而提高电池的循环性能，而FEC是常用的成膜添加剂。
对FEC在锂离子电池内部的作用机理的研究很多，有的研究显示FEC在电池中分解的主要产物为LiF和-CHF-OCO2-型化合物，这些产物能够帮助形成更加稳定的SEI膜，从而阻止电解液在电极表面进一步的分解，相关的实验数据显示在电解液中的FEC消耗殆尽时，锂离子电池可能会遭遇突然的失效，这也证明FEC对于改善锂离子电池的循环性能具有至关重要的影响。
德国吉森大学的Alexander Schiele等人通过气体分析的方法研究了FEC在含硅锂离子电池中的反应机理。
实验表明，相比于没有添加FEC的电解液，添加FEC后的电解液在电池循环过程中产气的成分和规律明显不同，FEC在Si负极脱锂的过程中仍然能够与其发生反应，分解产生LiF，在Si 颗粒和SEI之间产生粘合作用，从而改善SEI膜的稳定性，提高Si负极电池的循环性能。
实验中Alexander Schiele采用了两种电解液，其中一种为FEC：EMC=3:7（重量比），另一种为EC：EMC=3:7（重量比），实验电池采用了Si半电池。
下图为两种电解液体系电池的循环曲线，从图上我们注意到，两种电解液的差距还是非常明显的，在经过400次循环后，使用FEC添加剂电解液的电池的容量为1880mAh/g，而使用不含FEC电解液的电池的容量仅为760mAh/g，前者为后者的2.5倍，前者库伦效率也更快的达到98%以上（3次vs 80次）。
首次效率两者分别为81%和87%，这表明在首次充放Ω过程中含有FEC的电解液会与电极发生更多的副反应，从而形成更加稳定的SEI膜，从而促使锂离子电池在后续的循环过程中有更加出色的表现。
