酸烷基酯溶剂和LiPFda 电解质溶液，在氩气手套箱中确定电导率和粘度。所报道的电导率是在TOA CM-30R电导计 上测得的十次测量值的平均值。使用坎布里奇（Cambridge) DL-4100(落球）粘度计确定共 混物的粘度（10次测量的平均值）。
[0086] 根据示例性实施例，将样品的一部分移出手套箱，以确定其闪点和蒸气压。使用斜 坡测定法（ramp determination method)、使用塞塔佛拉希（Setaflash) 82000-0(电点火） 来确定闭杯闪点。使用格雷布纳（Grabner)仪器Minivap VPXpert蒸气压分析仪确定样品 以ItC增量从15°C到60°C的蒸气压。
[0087] 在又一实施例中，在爱斯佩克（ESPEC) BTU133热试验箱中运行热稳定性试验。
[0088] 根据示例性实施例，选择碳酸酯基电解质溶液进行了比较，第一种为I : l(wt/ wt)的EC : DEC和LOM LiPF6(基线A)，第二种基线共混物为I : 2(v/v)的EC : EMC和 1.2M LiPF6(基线B)。分别制备这些含有多达30wt%氟化磷腈的不同浓度的基线电解质的 共混物，注意使全部的LiPF6浓度保持恒定（每个为1.0 M或I. 2M)。
[0089] 根据不例性实施例，含有氣化勝臆的电解质溶液的粘度尚于基线A和基线B。
[0090] 在又一实施例中，全体的电导率随磷腈加载的增加而降低，主要是由于增加的粘 度的直接影响。
[0091] 在进一步示例性实施例中，在确定电导率和粘度测量值后，将电解质溶液的样品 移出手套箱，然后确定闪点和蒸气压。图2A和2B中示出了共混物的闪点。基线A共混物 的闪点为37. 5°C。如图2A所示，在共混物A中，闪点随磷腈加载的增加而系统地增加，共混 物含有30% FM4时，闪点高达44. 5°C。磷腈的有效性依次为FM4、FM3和FM2。这相当于减 少磷腈上的三氟乙氧基的数量、增加乙氧基的数量。在示例性实施例中，磷腈与共混物中的 较为易燃的DEC(DEC闪点（fp) = 25°C，EC fp = 143°C )组分相互作用，并抑制其易燃性。
[0092] 在另一实施例中，共混物B基线电解质溶液的闪点为30°C，其中EC : EMC为 1 : 2。共混物B中的较为易燃的组分EMC的闪点为23. 9°C。如图2B所示，由于较易挥发 性组分所占比例较大，基线B共混物比基线A共混物更易燃。将磷腈加入到该基线电解质 中也显示出了随磷腈比例增加的更高闪点。对于含有30%磷腈的共混物而言，FM2和FM4 的闪点从30°C提高到37. 0°C，FM3提高到38. 0°C，FMl提高到39. 0°C。
[0093] 现转到图3A和3B中，绘制了含有磷腈（20wt % )的电解质共混物的随温度变化的 蒸气压。如图3A所示，对于基线A，在20%磷腈浓度下，电解质共混物在低温下形成了两个 分离的液相；因此，对于基线A中的电解质共混物，蒸气压测量值起始于15°C ;对于所有其 它样品，确定了 〇°C至60°C的蒸气压。
[0094] 根据示例性实施例，如图3A所示，FM2的蒸气压受到了抑制。20 % FM3的蒸气压 几乎等同于基线，而对于20% FM4,蒸气压实际上略高于基线。
[0095] 如图3B所示，由于较易挥发性组分EMC所占比例较大，基线B共混物的蒸气压高 于基线A中的相应样品的蒸气压。根据示例性实施例，相对于基线，FMl、FM2、FM3和FM4有效 地处于较低的蒸气压下。电解质共混物的蒸气压遵循以下顺序：基线多FM4>FM3>FM2>FM1。 随着磷腈核心（因而磷腈的分子量）上的三氟乙氧基数量增加，电解质共混物的蒸气压降 低。
[0096] 根据某些实施例，由于磷腈和碳酸乙烯酯是相对不易挥发的，因此这些共混物的 蒸气压正比于挥发性组分（对于基线A和基线B分别为DEC和EMC)的摩尔分数。根据示 例性实施例，这些共混物以重量百分比基准制备得到，由于分子量不同，所以加入的磷腈摩 尔数不同。
[0097] 上面的表1示出了每个测试的磷腈化合物的分子量和密度。下面的表2中示出了 共混物的每个组分的摩尔分数以及在30°C下、含有20%磷腈共混物的蒸气压：
[0098] 表 2
[0099]
[0100] 接着转向图4A和4B，绘制了共混物（在30°C )的蒸气压与EMC的摩尔分数的关 系（图4A)，并利用基线B绘制了共混物（在30°C)的蒸气压与三氟乙氧基的摩尔分数的 关系（图4B)。尽管基线具有最高的EMC摩尔分数（0. 563)和最高的蒸气压（48mmHg)，但 含有磷腈的共混物的蒸气压随EMC摩尔分数的增加而降低。图4B示出了共混物的蒸气压 随三氟乙氧基的摩尔分数的增加而线性地降低。
[0101] 根据示例性实施例，环磷腈三聚体具有可忽略的挥发性和极高的热稳定性，直至 约270 °C才发生分解。
[0102] 在又一实施例中，为了确定FM系列磷腈是否提高了共混物的热稳定性，将每个电 解质共混物的样品（在气密密封瓶中）均置于60°C的环境室中并定期检查。两个基线电解 质在第一个2周内均显示出了可见的变色。含有磷腈的共混物最初没有显示出变色（FM2和 FM3)或是FM4显示出非常弱的变色。到第42天，两个基线电解质均为深红色，到第55天， 它们变为黑色，非常粘稠，且形成了大量固体沉淀。由于固体沉淀的形成，基线电解质示出 了体积的减少。然而，含有磷腈的各样品的体积在整个测试中都保持恒定不变。
[0103] 根据某些实施例，到第55天，含有磷腈的各样品表现出即使有也极少的变化，而 基线共混物为固体残渣。到第98天，即使是含有磷腈的共混物也显示出了轻微变色，该变 色到第245天变得更加显著。
[0104] 根据示例性实施例，对于基线电解质，所有公开的磷腈均极大地提高了共混物的 热分解稳定性；只需1 %的磷腈就足以提供这种热稳定性。在示例性实施例中，多维NMR试 验表明稳定性由磷腈提供，由于它们能够作为自由基海绵（free-radical sponge)，因此可 防止EC和其它碳酸酯电解质的聚合。
[0105] 根据又一实施例，检测了 FM系列磷腈（20wt% )与80wt% I : 4EC : EMC和I. 2M LiPFj^电化学稳定性。稳定性的一个指标是电化学窗口（EW)。EW是电解质本身中没有氧 化还原反应发生的可能区域。文献中报道了许多用于确定电化学窗口的方法；然而，它们全 部是相对的，并且基于所做出的假设有所不同。本文所描述的方法对观察每个磷腈共混物 的电化学窗口中的差异是足够灵敏的。然而，本领域普通技术人员应将认识到用于确定电 化学窗口的其他方法也被本文考虑在内。
[0106] 在示例性实施例中，为了测量EW，利用了两个单独的动电位极化。一个动电位极化 是在开路电压（OCV)的负电位下将镍金属箱用作对着锂对电极和锂参比电极的工作电极。 另一个动电位极化是在OCV的正电位下将铝金属箱用作对着锂对电极和锂参比电极的工 作电极。在相同的电位刻度下，Ni对Li的动电位极化曲线与Al对Li的动电位极化曲线 的组合允许对电解质溶液的EW进行评估，如图5所示。使用1 μ A电流限制作为EW评估的 指标。单独基线的EW为0.95V。
[0107] 根据示例性实施例，添加每种磷腈将EW提高至高达I. 85V，增加了将近IV的稳定 性至电解质共混物。所有测试的FM在展开的EW中是有效的；但具有较低氟化程度的FM是 更有效的。
[0108] 根据进一步实施例，对磷腈基电解质溶液的有关成膜性能（阳极上的SEI和阴极 上的阴极-电解质界面）进行了评估。该膜性能的指标包括：成膜能力、膜腐蚀速率、膜维 护率、膜动力稳定性和膜阻抗。
[0109] 总之，在示例性实施例中，所有的磷腈种类均提高了阴极-电解质界面的性能。所 有的磷腈种类均显著地降低（多于一个量级）阳极上SEI的阻抗，这显示出了磷腈添加剂 的优势。对于其它SEI性能，一些得到了不同程度的提高；一些未被改变或略微受到影响。
[0110] 在进一步实施例中，采用CR 2032-型钮扣电池进行了全电池评估。用5wt%和 20wt%浓度的FM制备含有基线A的电解质共混物，而用5wt%、10wt%、20wt%和30wt%浓 度的FM制备含有基线B的共混物。每种电解质共混物构建三个电池。这些电池以恒定电 流C/10速率循环三次形成，其中在每次充电和放电循环之间停留1小时。
[0111] 根据示例性实施例，使用参考性能测试（RPT)评估这些电池的状态，该