磷酸二氢铵在锂电池中有多种应用。它可作为阻燃剂,在电池异常升温时分解形成保护膜阻止燃烧。能参与电极材料合成,如磷酸铁锂材料的制备。还可作为电解液添加剂,抑制锂枝晶生长,提升电池安全性和使用寿命。具体应用如下:
1、作为阻燃剂
在锂电池中,安全是至关重要的。磷酸二氢铵可以起到阻燃的作用。当电池内部出现热失控等异常情况,温度升高时,磷酸二氢铵会分解产生氨气和磷酸。这些分解产物能够在燃烧区域形成一层保护膜,隔绝氧气,从而阻止火焰的蔓延,降低电池起火和爆炸的风险。
2、参与电极材料的合成
磷酸二氢铵可以用于制备锂电池的电极材料。例如在一些磷酸铁锂(LiFePO₄)电极材料的合成过程中,它能够提供磷酸根(PO₄³⁻)。它可以与铁源、锂源等通过高温固相反应等方式合成性能良好的磷酸铁锂材料。这种材料具有高能量密度、良好的循环稳定性和安全性等优点,是目前广泛应用的锂电池正极材料之一。
3、改善电解液性能
磷酸二氢铵可以作为电解液添加剂。它能够在电解液中形成稳定的离子导电环境。在一定程度上可以抑制电解液中锂枝晶的生长。锂枝晶的生长会导致电池短路等安全问题。磷酸二氢铵通过改变电解液的离子迁移特性,使锂离子在电极表面更加均匀地沉积,从而延长电池的使用寿命和提高电池的安全性。