锂离子电池新型电解液的制备和电化学性能的研究

【摘要】目前,锂离子电池的电解液体系主要是由LiPF6电解质锂盐和碳酸酯类有机溶剂构成。但LiPF6易分解及潮解,因此研发新型电解质锂盐是电池领域的一个研究热点。本文利用一种新方法实现了草酸二氟硼酸锂(LiODFB)和LiBF4两种电解质锂盐的联产,相比于以前的制备方法更加经济、简单,且产率更高。基于LiODFB的新型电解液体系0.9molL1LiODFB-SL(环丁砜)/DMS(亚硫酸二甲酯)的氧化分解电势高于5.5V,有望成为一种新型的5V高电压锂离子电池的电解液体系。当应用于MCMB(中间相炭微球)/Li.LiFeP04/Li电池时,0.9molL-1LiODFB-SL/DMS电解液体系在电极材料表面形成了稳定、有效的界面膜,提高了电池的循环性能、倍率性能等。作为上述研究结果的延伸,实验中进一步将LiODFB中的草酸根基团用含硫基团所替代,首次制备出了硫酸二氟硼酸锂(LiBF3SO4),并对其基本物理性质进行了研究。进一步的，以LiPF。基电解液体系作为参照物,系统研究了LiBF2SO4基电解液的电化学性能。研究表明,得益于LiBF2SO4对电极/电解液界面膜的改善作用,1.0molL-1LiBF2SO4-EC(碳酸乙烯酯)/DMC(碳酸二甲酯)(1：1,体积比)电解液体系组装的实验电池具有良好的电化学稳定性,稳定的循环性能和优异的倍率性能。特别是在80℃时,LiBF2SO4-EC/DMC电解液体系仍表现出了良好的热稳定性,稳定的循环性能以及良好的倍率性能。这些工作,既建立起了具有实际应用前景的新型电解液体系,又为新型锂盐的设计、研发提供了指导。
【作者】赵伟；
【导师】李世友；
【作者基本信息】兰州理工大学，化学工艺，2014，硕士
【关键词】锂离子电池；草酸二氟硼酸锂；环丁砜；亚硫酸酯；硫酸二氟硼酸锂；

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