双草酸硼酸锂(LiBOB)电解质性能研究(精)
多氟多 双草酸硼酸锂bob 产能
多氟多双草酸硼酸锂（简称"bob"）是一种新型的锂电池正极材料，具有高能量密度和长循环寿命的特点。
随着新能源汽车和储能市场的快速发展，对锂电池正极材料的需求量不断增加，而多氟多双草酸硼酸锂作为一种性能优越的正极材料，其产能也备受关注。
1. 产能需求背景新能源汽车的普及和发展，驱动了锂电池产业的快速增长。
储能领域的需求也在不断增加。
而多氟多双草酸硼酸锂作为锂电池正极材料，具有高能量密度、长循环寿命等优点，成为了备受青睐的产品。
由于需求量大，生产商需要提高产能，以满足市场需求。
2. 产能扩建措施针对多氟多双草酸硼酸锂的产能扩建，主要有以下几个方面的措施：（1）技术创新：通过技术创新，提高生产工艺的效率，降低生产成本，从而提高产能。
（2）设备更新：引进先进的生产设备和生产线，提高生产效率，减少能耗，增加产能。
（3）规模扩大：通过扩大生产规模，增加生产线数量，扩大生产基地，来提高产能。
（4）人力资源投入：加大对人力资源的投入，培训专业技术人员，提高生产效率，从而增加产能。
3. 产能扩建效果产能扩建的效果主要体现在以下几个方面：（1）提高产量：产能扩建后，企业的产量得到了大幅度的提高，可以更好地满足市场需求。
（2）降低成本：产能扩建后，生产效率得到了提高，生产成本得到了一定程度的降低，提高了企业的竞争力。
（3）增加收入：产能扩建后，企业的产值得到了大幅度的增加，为企业带来了更多的收入。
4. 未来发展趋势多氟多双草酸硼酸锂作为锂电池正极材料，具有广阔的市场前景。
未来，随着新能源汽车和储能市场的不断扩大，对多氟多双草酸硼酸锂的需求将会不断增加。
产能扩建将是企业的长期发展战略，提高产能，满足市场需求，实现自身的可持续发展。
多氟多双草酸硼酸锂的产能扩建是锂电池产业发展的必然趋势，企业需要密切关注市场需求，不断提高产能，以适应新的市场形势。
产能扩建也需要企业了解市场动态，把握市场需求，制定合理的发展战略，做好产能规划，实现企业的可持续发展。
LiBOB_PC电解液的性能研究_宁英坤
作者简介:宁英坤(1981-),女,辽宁人,北京科技大学材料科学与工程学院硕士生,研究方向:锂离子电池电解质,本文联系人;余碧涛(1977-),女,湖北人,北京科技大学材料科学与工程学院博士生,研究方向:锂离子电池电解质;李福焱木(1940-),男,广东人,北京科技大学材料科学与工程学院教授,博士生导师,研究方向:电化学;仇卫华(1950-),女,北京人,北京科技大学材料科学与工程学院副研究员,硕士生导师,研究方向:锂离子电池材料。
基金项目:国家自然科学基金资助项目(50472093)#科研论文#LiBOB/PC 电解液的性能研究宁英坤,余碧涛,李福焱木,仇卫华(北京科技大学材料科学与工程学院,北京 100083)摘要:合成了双草酸硼酸锂(LiBOB),采用核磁共振波谱和元素分析法对其进行分析;将L iBO B 与PC+DEC 配制成一系列电解液,比较了各种电解液的电导率随温度及浓度变化的规律;用充放电方法研究了几种电解液与石墨负极的相容性。
结果表明:采用015mo l/L LiBOB/PC+DEC(体积比3B 7)电解液的Li/ARG 电池循环性能最好,首次循环效率为7910%。
关键词:锂离子电池; LiBOB; PC; DEC中图分类号:T M 91219 文献标识码:A 文章编号:1001-1579(2006)02-0084-03Study on the performance of LiBOB/PC electrolytesNING Ying -kun,YU B-i tao,LI Fu -shen,QIU We-i hua(School of M ater ials Science and Engineering ,Univer sity of Science and T echnology Beij ing,Beij ing 100083,China)Abstract:Bisox alatoborate (LiBOB)was synthesized 1N M R and elemental analysis methods were used to analyze the property oft he L iBOB,electr olytes of L iBOB w ith PC and DEC were prepared 1T he change r egulation of conductiv ity of the electrolytes with temperatur e and concentration was compared 1T he charg e -discharg e test w as used to examine the co mpatibility of the electrolytes w ith ARG anode 1T he r esults showed that the Li/ARG battery with t he electr olyte of 015mol/L L iBO B/P C+DEC(3B 7,vol)had t he best cycling stability and its init ial cy cling efficiency was 7910%1Key words:L-i ion battery; LiBOB; PC; DEC阻止碳酸丙烯酯(PC)共嵌入石墨,使其能够在石墨负极中应用,是锂离子电池中急需解决的问题之一[1-2]。
电解液中添加LiBOB改善LiMn2O4的高温性能
电解液中添加LiBOB改善LiMn2O4的高温性能宋晓娜;王锦富【摘要】Adding lithium bisoxalatoborate( LiBOB) into electrolyte could improve high temperature performance of lithium manganese oxide( LiMn2O4) by the research of galvanostatic charge-discharge and electrochemical impedance spectroscopy. When charged-discharged with 0.5 C in 3.0 ~ 4.2 V,the capacity retention rate was improved from 82.6% to 90.5% after 300 cycles at 45℃,improved from 73.0% to 88.6% after 400 cycles,improved from 76.5% to 87.0% after 300 cycles at 60℃.The solid electrolyte interface(SEI)film formation voltage was lowered to 2.0 V.%由恒流充放电和电化学阻抗等研究发现,向电解液中添加双草酸硼酸锂(LiBOB)能改善锰酸锂(LiMn2O4)的高温性能.以0.5 C在3.0～4.2V充放电,在45℃循环300次,容量保持率从82.6％提高到90.5％,循环400次,从73.0％提高到88.6％；在60℃循环300次,从76.5％提高到87.0％.固体电解质相界面(SEI)膜的初始形成电位降至2.0V.【期刊名称】《电池》【年(卷),期】2012(042)001【总页数】2页(P28-29)【关键词】双草酸硼酸锂(LiBOB);锰酸锂(LiMn2O4);固体电解质相界面(SEI)膜【作者】宋晓娜;王锦富【作者单位】浙江天虹能源科技有限公司,浙江湖州 313100;杭州金色能源科技有限公司,浙江杭州 311400【正文语种】中文【中图分类】TM912.9尖晶石LiMn2O4存在比容量低,容量衰减较快,尤其是高温循环性能差等缺点[1]。
二氟草酸硼酸锂的电化学性能、制备和表征
1 二氟草酸硼酸锂的电化学性能
LiBF4 的 390 ℃ 和 LiBOB 的 330 ℃ 低，但比 LiPF6 高 约 40 ℃［5］。
二氟草酸硼酸锂可以使电极表面附近的 Al3+ 和 B－O 键结合形成化学键在集流体铝箔上形成一 层致密的保护膜，不仅能钝化铝箔，而且能够很好地 抑制电解 液 的 氧 化 分 解。 邓 凌 峰［6］ 研 究 了 电 解 液 对集流体的腐蚀性，发现 4． 2 V 开始首次对铝箔产 生腐蚀，第二次循环时，腐蚀电位出现在了 6． 0 V 以 后，说明对铝箔产生了很好的钝化作用。针对电解 液与正负极材料的相容性，研究了与电极材料石墨、 三元材料 LiCo1 /3 Ni1 /3 Mn1 /3 O2 组成电池的倍率性能 和高温循环性能，LiDFOB 基电池高温循环 100 次的 不可逆损失为 8% ，而 LiPF6 电池的不可逆损失为 15% 。付茂华［7］研究了电解液的高温性能，在 60 ℃ 高温下，使用 LiDFOB 电 解 液 的 电 池 其 LiFePO4 / G 电池 循 环 100 次，容 量 保 持 率 为 86． 7% ，而 使 用 LiPF6 电解液的电池其容量保持率为 67． 4% ，循环 后电池极片扫描图显示使用 LiPF6 电解液的极片粗 糙，而使用 LiDFOB 电解液的极片则平滑、致密，能 明显看到膜。LiDFOB 电解液的高温性能明显优于
锂电池电解液二草酸硼酸锂的结构及基本性能研究
锂电池电解液二草酸硼酸锂|244761-29-3|的结构及基本性能研究摘要：尽管LiPF6电解质体系具有较好的电导率以及能形成稳定SEI 膜等优点，是当前锂离子电池电解质领域的主要产品，但是这种电解质对水分过于敏感，热稳定性差。
随着锂离子电池在高温等诸多领域的应用拓展，尽快研究具有发展前景并可逐步取代LiPF6的新型电解质锂盐，是当前重大的科研需求。
LiBOB 具有良好的热稳定性和电化学稳定性，为此，本文对其的结构进行了研究，并阐述了它的基本性能。
关键词：二草酸硼酸锂, 锂电池电解液, 结构,基本性能前言二草酸硼酸锂（LiBOB），分子式为LiB(C2O4)2，分子量为193.79，白色粉末，CAS号: 244761-29-3，[1]是目前研究开发的新型锂盐中有可能替代LiPF6广泛应用于商品化锂离子电池的锂盐。
它也是目前锂盐研究中的热点之一。
二草酸硼酸锂的结构简述LiBOB 为配位螯合物，是正交晶体，空间点群属Pnma。
其结构式和晶体结构分别如图所示。
LiBOB 各键键长为：O(2)-C(1)：1.200Å；O(1)-B：1.478Å；C(1)-C(1)：1.550Å；C(1)-O(1)：1.330Å。
LiBOB 晶体由镜面对称的链状结构单元堆积成三维框架，如图1-2(b)示。
Li+与草酸根中的两个氧原子螯合，另一部分氧原子与Li+形成-O-Li-O-键，将单元链连接起来，Li-O 键键角接近90°。
Li+的配位多面体是四角锥形，Li+位于底面内，这种五重配位导致LiBOB 很容易与水发生反应而形成更稳定的六重配位Li[B(C2O4)2]·H2O，同时，Li+的五重配位结构导致难以实现在溶液中以化学方法制备无溶剂化的LiBOB。
LiBOB 中不含-F、SO3-、-CH 等基团，从而使其具有优于其它锂盐的热稳定性。
硼原子与草酸根中的氧原子相连，这些氧原子具有强烈的吸电子能力，使得LiBOB 本身电荷分布比LiBOB的合成及性能研究6较分散。
双草酸硼酸锂libob是一种新型的锂盐具有很
论文题目：锂离子电池新型电解质的研究作者简介：余碧涛，女，1977年6月出生，2003年9月师从于北京科技大学李福燊教授，于2007年3月获博士学位。
中文摘要随着人们环境保护意识的日渐增强，对绿色能源的渴求越来越迫切。
锂离子电池以其工作电压高，体积小、质量轻、比能量高、无记忆效应、无污染、自放电小，循环寿命长等优点，成为目前所有电池产品中最有前途的体系之一。
目前商品锂离子电池所用的锂盐为LiPF6。
LiPF6易水解且热稳定性不好，与大气的水分或溶剂的残余水接触时，会立即形成氢氟酸HF，对电池的性能有不利的影响；而且，LiPF6通常与碳酸乙烯酯（EC）合用配成电解液才能在负极形成有效SEI膜，但是EC的熔点较高（37℃），这限制了电池的低温使用性能。
双草酸硼酸锂（LiBOB）是一种新型的锂盐，具有很好的成膜性能和热稳定性，是一种很有潜力替代现有商品化锂盐LiPF6的物质。
本文创造性地采用固相反应法合成了LiBOB，并对反应过程进行了动力学和热力学分析；研究了所得LiBOB的基本性质，将其配制成电解液，研究了LiBOB在各种正极材料和石墨负极材料中的应用情况；考察了LiBOB的独特成膜性能，研究LiBOB-PC基电解液体系在锂离子电池中的应用性能；测定了不同LiBOB电解液的电导率，并引入了质量三角形模型对LiBOB电解液的电导率进行预报计算；采用密度泛函理论分析了LiBOB的分子结构与其物理化学性能之间的关系。
此外，还研究了亚硫酸酯类物质在锂离子电池中的应用。
已有的LiBOB合成方法都是在溶液体系中制备，其中采用草酸、氢氧化锂和硼酸在水相中制备LiBOB较具优势，但是，此种合成方式比较复杂，反应过程不好控制。
在此基础上，本研究提出了一种崭新的LiBOB合成方法 固相反应法，TG/DTA曲线表明固相反应合成LiBOB经历五个不同的温度段，结合原料草酸、氢氧化锂和硼酸的热重曲线和XRD分析，推测了各温度段发生的化学反应。
2-LiBOB_尿素离子液体在超级电容器中的应用
超级电容器比传统电容器具有更高的比电容和能量密 度，比电池具有更高的比功率，而且循环寿命很长。由于其能 瞬间大电流充放电，在电脑、数码产品等备用电源及连发、强 流脉冲电能的高新技术武器、电动汽车等方面具有独特的应 用优势[1-3]。
电解液是电容器研究中的热点之一，许多水相电解液、非 水有机电解液和一些聚合物电解液都可用作超级电容器的电 解质[4-5]。水相电解液具有高的电导率，但受水的分解电压的限 制，其工作电压一般不高于 1 V，因而能量密度较低。非水有机 电解液具有宽的电化学稳定电位窗口，可以得到高的比能量， 但是有机溶剂在高温下易挥发或降解，过充电时易燃易爆，存 在安全隐患，这已成为制约其在一些场合如电动汽车上应用 的主要因素。
图 2 给出了 LiBOB- 尿素离子液体电解质体系电导率与 温度的 Arrhenius 关系，显然，离子液体的电导率随温度的升 高明显变大。图中 Arrhenius 关系呈凸形曲线，表明 LiBOB- 尿 素体系的电导率 - 温度的函数关系不遵循 Arrhenius 方程而存 在正偏差。在所观测温度范围内，n(LiBOB)∶n(尿素)=1∶5 的 体系电导率存在突跃，明显高于其它的两个比例（1∶4 和 1∶
GAN Yun-ping1,2, LI Wei1, YANG Zhen-yu1, GU Ning-yu1, ZHANG Rong-bin1, GAO Li-jun1 (1. Department of Chemistry, Nanchang University，Nanchang Jiangxi 330031,China;
关键词：双草酸基硼酸锂;离子液体；电解质；超级电容器
中 图 分 类 号:TM 53 文 献 标 识 码 ：A
文章编号 ：1002-087 X(2009)09-0790-04
LiBOB的有机溶剂的研究进展_黄佳原
作者简介:黄佳原(1984-),女,河南人,北京科技大学无机非金属材料系硕士生,研究方向:无机材料,锂电池关键材料;仇卫华(1950-),女,北京人,北京科技大学无机非金属材料系副教授,研究方向:电化学,化学电源材料,本文联系人;刘 伟(1982-),男,河南人,北京科技大学无机非金属材料系硕士生,研究方向:锂离子电池电解质;康晓丽(1984-),女,河南人,北京科技大学无机非金属材料系硕士生,研究方向:无机材料,锂电池关键材料。
基金项目:国家自然科学基金(50472093)#综 述#LiBOB 的有机溶剂的研究进展黄佳原,仇卫华,刘 伟,康晓丽(北京科技大学材料科学与工程学院,北京市新能源材料与技术重点实验室,北京 100083)摘要:详细介绍了近年来应用于双草酸硼酸锂(LiBOB)基电解液的各种有机溶剂,对这些电解液的性能进行了阐述,评价了它们的优缺点及在锂离子电池中的应用前景。
对LiBOB 基电解液的研究方向进行了简单的介绍。
关键词:锂离子电池; L iBO B; 电解液; 有机溶剂中图分类号:T M 91219 文献标识码:A 文章编号:1001-1579(2008)02-0115-03Research progress in organic solvent of LiBOBHUANG Jia -yuan,QIU We-i hua,LIU Wei,KANG Xiao -li(Beij ing Key Labor atory of N ew Energy M ater ials and T echnologies ,School of M aterials Science and Engineering,Univer sity of Science and T echnology Beij ing,Beij ing 100083,China)Abstract:T he org anic solvents used in lithium biso xalatoborate (LiBOB)-based electr olytes in r ecent years were intr oduced indetail 1T he char acters of these electro lytes were described,their advantag es,disadvantages and applicat ion prospects used in L-i ion batteries w er e evaluated 1T he r esearch tr end of L iBOB -based electrolyte was br iefly introduced 1Key words:L-i ion batter y; L iBOB; electrolyte; organic solvent电解液是锂离子电池的重要组成部分,对锂离子电池性能的影响不容忽视。
LiBOB的有机溶剂的研究进展
次，放电容量几乎不衰减；而使用LiPF6电解液的电池，在 50℃下循环50次，放电容量大幅度衰减。0.9mol/L LiBOB/
EC+EMC(1:1)电解液体系，在60℃时的电导率为11.4mS/cm。
可以看出，LiBOB/EC基电解液有可能满足电动汽车或混合电
动车的高温需要。
比较电池的正极材料和负极材料在LiBOB/EC+DEC电解
电池技术 ＜ ２００８年８月 ２３
电 池 技 术 ○研究与开发
1.3 醚类有机溶剂 醚类有机溶剂的介电常数低，黏度也较小。醚类的性质
比较活泼，抗氧化性不好，故不常用作锂离子电池电解液的 主要成分，一般作为碳酸酯的共溶剂或添加剂，以提高电解 液的电导率。
醚类有机溶剂可分为环状醚和链状醚两类。环状醚主要 包括四氢呋喃(THF)、2-甲基四氢呋喃(2Me-THF)和1，3-二氧 环戊烷(DOL)等；链状醚主要有二甲氧甲烷(DMM)、1，2-甲 氧乙烷(DME)和二甘醇二甲醚(DG)等。DOL和DME曾与PC组 成混合溶剂，用于一次锂电池。DOL易开环聚合，电化学稳 定性较差［7］，而DME有较强的阳离子螯合能力和较低的黏度 (0.46 mPa•s)，能够提高电解液的电导率［8］。
2.1.1 EC+线状碳酸酯 EC能够在负极表面形成有效的SEI膜，尽管EC具有很高 的熔点(37℃)，会影响电池的低温使用性能，但是人们仍把它 当作是锂离子电池电解液的重要有机溶剂。EC基电解液适于 在高温条件下使用。高温时，LiPF6/EC电解液体系中的LiPF6 由于热稳定性差，容易分解，产物之一的PF5是一种很强的路 易斯酸［11］。PF5倾向于与有机溶剂发生反应，使电池的性能 恶化快。LiBOB电解液则不会出现这种问题，LiBOB的分解 温度为302℃，能够满足电池在高温条件下使用的要求。 将1 mol/L LiBOB/EC+EMC(1:1)电解液应用于LiNiO2/C 电池中，室温下的容量利用率、首次循环效率及充放电效率 都大于LiPF6电解液体系［12］，在60℃时，电池仍然具有稳定 的循环性能。使用LiBOB电解液的电池，在60℃下循环100
两步法合成锂离子电池用双草酸硼酸锂
两步法合成锂离子电池用双草酸硼酸锂陈姚;杨倩韵;于欣伟;陈胜洲【摘要】以草酸、硼酸和氢氧化锂为原料,采用两步法合成锂离子电池用电解质锂盐双草酸硼酸锂(LiBOB).通过正交实验确定双草酸硼酸酯(HBOB)的最佳合成条件为:n(草酸)∶n(硼酸)=2.2∶1.0,反应温度90℃,反应时间4h.由单因素实验确定合成LiBOB的最佳工艺条件为:n(HBOB)∶ n(LiOH)=1.0∶0.6、中和反应温度100℃,中和反应时间4h.在此条件下,LiBOB的转化率为83.61％.用XRD、红外光谱(FT-IR)、核磁共振碳谱(NMR)13 C-NMR、1 H-NMR和热重(TG-DTG)测试等对合成样品进行分析.合成的LiBOB纯度较高,且热稳定性较好.在50℃下,使用LiPF6+ LiBOB混合电解液的052545型软包装电池以1C在3.00～4.35 V循环50次,容量衰减率为7.6％,低于使用纯LiPF6电解液的电池.【期刊名称】《电池》【年(卷),期】2016(046)005【总页数】4页(P251-254)【关键词】锂离子电池;合成;两步法;电解质;双草酸硼酸锂【作者】陈姚;杨倩韵;于欣伟;陈胜洲【作者单位】广州大学化学化工学院,广东广州510006;广州大学化学化工学院,广东广州510006;广州大学化学化工学院,广东广州510006;广州大学化学化工学院,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】TM912.9双草酸硼酸锂(LiBOB)具有四面体结构，可形成独特的大π共轭体系，为稳定的配位螯合物，同时，硼原子与草酸根中的氧原子相连，使LiBOB中的氧原子具有强烈的吸电子能力，电荷分布较分散，阴阳离子之间的相互作用较弱，因此具有高的溶解度、电导率、热稳定性和电化学稳定性[1]。
研究开发LiBOB，对于满足当前锂离子电池高安全性、高功率和特定应用环境需求，并延长使用寿命，有重要的意义[2]。
硼基锂盐电解质在锂离子电池中的应用_仇卫华
具有很好的成膜性 繁多且环境友好而越来越引起人们的重视 。 双草酸 硼 酸 锂 （ LiBOB ） 是 一 种 新 型 的 锂 盐 ， 能和热稳定性 ， 是一种很有潜力替代现有 商 品 化 锂 盐 LiPF 6 的 物 质 。 本 文 介 绍 了 近 期 新 型 硼 基 锂 盐 的 发 展 状况 ， 归纳了 LiBOB 基电解质的研究概况 ， 综述了影响 LiBOB 基电解质的因素 ， 讨论了 LiBOB 与正负极材料 的相容性 ， 并对 LiBOB 基聚合物电解质和 LiBOB 塑晶电解质的应用进行了介绍 。 关键词 锂离子电池 电解质 双草酸硼酸锂 文献标识码 ： A 281X （ 2011 ） 02 /3035709 文章编号 ： 1005中图分类号 ： O646. 1 ； TM912. 9
LiPF 6 和 PF 5 与 溶 剂 中 残 余 水 反 应， 之外， 会形成 HF ， 也会对电池性能带来有不利的影响： LiPF 6 幑帯幐 LiF + PF 5 LiPF 6 + H 2 O → POF 3 + LiF + 2HF PF 5 + H 2 O → POF 3 + 2HF （1） （2） （3）
［ 1］
人们已经很清楚地意识到 LiPF 6 给锂离子 电 池 带 来 了很多负面影响， 但是到目前为止还没有其他更合 适的盐能用于锂 离 子 电 池 中 。 因 此， 开发高性能锂 离子电池， 新型锂盐的研究是关键之一 。
2
硼酸锂盐
目前 人 们 希 望 能 够 找 到 性 能 更 优 异 的 、 更环保
［ 5， 6］ PF 5 ， ；除此 由此会 在 电 极 表 面 引 发 不 利 的 反 应 ［ 4］
。根据硼
可以分为芳基硼酸锂 原子上所连接的取 代 基 不 同， 在结构中含有数 目不 等 的 芳 香 基 团， 包 括 双 （ 邻 苯 二 酚） 硼 酸 锂 （ LBBB ） 、 双 （ 2 ，3-萘 二 酚 ） 硼 酸 锂 （ LBNB ） 、 双 （ 2， 2ᶄ-联苯二氧基） 硼 酸 锂 （ LBBPB ） 、 二（ 水杨酸） 硼酸 3-吡啶二氧基 ） 硼 酸 锂 （ LBPB ） 锂（ LBSB ） 、 二（ 2 ，
双草酸硼酸锂LiBOB电解质性能研究
5.GBL分解产物测试
RT: 0.00 - 23.05 SM: 7G 100 90
13.00
GBL
80
70
60
50
40
30
EA DMC
4–甲基–-丁内酯
20
10
0 0
1.93 2.98
4.64 5.94 7.27 8.53 9.72 10.89
2
4
6
8
10
12
Time (min)
14.41 14
L i P F 6 ( s o l . ) + H 2 O P O F 3 ( s o l . ) + L i F ( s ) + 2 H F ( s o l . )
+
（式1）
+
+
与LiPF6相似，新型锂盐LiBOB容易水解，水解反应式如下：
L i B ( C 2 O 4 ) 2 ( s o l . ) + 2 H 2 O L i B O 2 ( s o l . ) + 2 H 2 C 2 O 4 ( s o l . )
T: + c Full ms [ 29.00-650.00]
100
55.70
O
90
80
70
60
O
50
40
84.71
30
20
10
0
132.89
207.18
280.93
354.90 400.81
460.23
552.10
50
100
150
200
250
300
350
400
双乙二酸硼酸锂在锂离子电池电解液中的应用研究
1 实验部分1.1电解液的制备导电锂盐为LiPF6（Stella Chemical, Osaka Japanese）、LiBOB（德国），溶剂分别为电池级的甲基乙基碳酸酯（EMC）、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC) 、碳酸亚乙烯酯(VC) 、碳酸乙烯亚乙酯(VEC) 纯度99.95%(≧气相色谱仪 GC-14C,日本岛津)。
电解液的配制及电池的装配均在充满高纯氩气的手套箱中进行。
电解液水含量用卡尔费休(Karl Fisher)水分测定仪KF831(瑞士万通)测定，电解液的水含量<20ppm，酸含量用自动电位滴定仪798 GPT Titrino（瑞士万通）测定，酸含量<30ppm.文中电解液溶剂的比例均是指质量比。
1.2 电池性能测量电池循环性能及高低温性能测量用方形电池，以人造石墨为负极，LiMn2O4为正极。
电池的循环性能检测用电池程控测试仪BS-9300R（广州擎天实业有限公司）检测。
电池在不同温度下的充放电测量在高低温控制箱WD4003（重庆银河试验仪器有限公司）中进行。
电池的高温检测程序是在室温下以1C 倍率充满电至4.2V截止，然后在所测温度下放置相应的时间后降温至常温以1C倍率放电至2.75V截止；电池的低温性能测量程序是在室温下以1C倍率充满电至4.2V，然后在所测温度下静置4h，再以0.2C倍率放电至2.75V截止。
电池在测循环性能之前经小电流开口化成。
高低温性能测量的电池均是化成分容后再做测量，每一只电池只用于一次高温或循环的测量。
1.3 循环伏安测量循环伏安测量采用三电极体系，工作电极为碳电极（电极制作：将石墨：PVdF=92：8(w%)溶解在N-甲基吡咯烷酮（NMP）中, 搅拌均匀并涂布于铜箔上，电极面积1cm2），金属锂作为参比电极和对电极。
所用仪器为CHI650B电化学工作站（上海辰华）。
文中的电位值均相对于Li/Li+而言。
2 结果与讨论2.1 石墨电极的循环伏安行为图1为天然石墨电极的循环伏安图。
一种应用于电池电解液中环保型添加剂的性能研究
一种应用于电池电解液中环保型添加剂的性能研究赵本好【摘要】在电解液LB-5617中添加环保型添加剂双草酸硼酸锂(LiBOB),可有效提高电解液的抗氧化性,且有利于电解液体系电导率的发挥,该电解液应用于磷酸铁锂电池体系能明显提高电池的循环寿命.【期刊名称】《电池工业》【年(卷),期】2017(021)003【总页数】3页(P9-11)【关键词】双草酸硼酸锂;抗氧化性;电导率;循环寿命【作者】赵本好【作者单位】淮南市环境保护监测站,安徽淮南 232001【正文语种】中文【中图分类】TM2近年来，橄榄石结构的磷酸铁锂(LiFePO4)作为一种既经济又环保优质的锂电池正极材料，成为了行业研究的焦点[1]。
磷酸铁锂本身的组成不含重金属等元素，对环境没有危害，这完全符合国家用环保的理念打造电池工业的概念。
另外，随着信息技术的发展，新型绿色环保电池在信息技术、新能源及环境保护领域等面向21世纪的重大技术领域中扮演着举足轻重的作用及地位[2,3]，这使得磷酸铁锂材料制备的锂电池拥有广阔的应用前景。
然而，磷酸铁锂材料制备的电池在实际应用中电池体系存在着许多的副反应，这些反应直接影响电池的性能及使用寿命。
实验发现可以通过向常规电解液中加入一定量的添加剂方式来降低磷酸铁锂材料与电解液的作用，进而提高电池的循环寿命。
本文以磷酸铁锂正极材料与电解液作用为基础，向电解液中添加环保型添加剂双草酸硼酸锂(LiBOB)，经实验测试分析，结果证实添加了LiBOB的电解液的抗氧化性明显得到了提高；另外，整个电解液体系的电导率也得到了显著提升，将该电解液应用于磷酸铁锂电池体系能明显提高电池的循环使用寿命。
1 实验部分1.1 仪器及试剂1.1.1 仪器LAND(蓝电)电池测试仪，武汉金诺电子有限公司；德国布劳恩手套箱(MBRAUN UNIlab Plus)，成都海派环保科技有限公司；电化学工作站(CHI600E)，上海辰华仪器有限公司；电导率仪(DDS-320)，上海精密仪器仪表有限公司；全自动智能水份测定仪(AKF-2010V)，上海禾工科学仪器有限公司[4,5,6,10]。
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锂离子电池
锂离子电池高的工 作电压高、能量密度， 长的循环寿命和小的自 放电率等优点，成为目 前所有电池产品中最有 前途的体系之一。
存在的问题
但锂离子电池 被用作动力电源时 还存在一定的问题， 如大功率充放电性 能有待提高，成本 问题，安全性问题 等。
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正极
电解质
负极
锂离子电池电解液
W.Qiu et al./ Electrochimica Acta 52(2007)4907-4910
LiB3; EC+共溶剂
LiBOB溶解度以 及电导率都低 于LiPF6，电池 高倍率放电特 性不好； 有很强的吸湿 性，空气和溶 剂中的杂质会 影响LiBOB基电 解液的性能
锂盐与水反应的热力学计算
商品化锂盐LiPF6对水比较敏感，容易水解，在与大气的水或 溶剂的残余水接触时，会发生如下反应。
LiPF6(sol.)+H2O POF3(sol.)+LiF(s)+2HF(sol.)
+
（式1） + +
与LiPF6相似，新型锂盐LiBOB容易水解，水解反应式如下：
LiB(C2O4)2 (sol.)+2H2O LiBO2(sol.)+2H2C2O4(sol.)
EC+DMC(1:1) 6
contour plot experimental data boundary point
7
12.5 12.0 11.8
5 DMC:EC:PC=4:5:1 4 DMC:EC:PC=3:5:2 3 DMC:EC:PC=2:5:3 2 DMC:EC:PC=1:5:4
9.50 9.00
+
（式2） +
LiB(C2O4)2(sol.)+3H2O LiOOCCOOH(sol.)+H3BO3(sol.)+H2C2O4(sol.)
（式3）
+
+
+
反应的能量变化及吉布斯自由能变化（298.15 K）
ΔE/ kJ·mol-1
式(1) 式(2) 式(3) -2.424 -65.444 -112.783
锂盐
有机溶剂
EC+共溶剂
LiPF6
碳酸酯类
羧酸酯类
醚类
LiPF6和EC基电解液存在的问题
对水敏感，水解产物HF腐蚀电极 热稳定性差 高温性能不理想 制备条件苛刻 ，污染严重 EC的熔点较高，低温性能不理想 需要寻找新型 锂盐来替代 LiPF6 ，以获 取更好的电解 液性能
新型锂盐双草酸硼酸锂-LiBOB
8 11.3
11.5 11.0 10.8 10.5
9
10
10.3
10.0 9.80
11 PC+EMC(1:1)12
1 13 14 15 EC+PC(1:1)
The Conductivities of 0.7mol /l LiBOB EC/PC/DMC/EMC electrolytes at 60℃
▼
Xu K, ZhangS S, Jow T R, et al. Electrochemical and Solid-State Letters, 2002, 5(1): A26~A29
B.Yu, W.Qiu et al./ J.of Poower Sources166(2007)499-502
S.Wang,
1.寻找适合 LiBOB盐的新 溶剂体系; 2.寻找LiBOB 的稳定剂。
在同样的碳酸 酯类溶剂体系 中，LiBOB电解 液的低温性能 也不如LiPF6
▼
S.Wang, W.Qiu et al./ Electrochimica Acta 52(2007)4907-4910
EC+DMC(1:1)
20 C
ΔG/ kJ·mol-1
-0.470 -28.688 -62.952
▼
2.提高LiBOB在电解液中溶解度和电导率
表1 在锂离子电池中常用的溶剂
Boiling point / ℃ Freezing point / ℃ Flashing point/ ℃ Dielectric constant at 25℃ Viscosity at 25℃(mPa-1 s1)
0.25
o
0.00
1.00
5.70 0.75 5.60
0.50
5.50
5.30
0.50
5.10
0.75
4.90 4.70
1.00
0.00 0.25 0.50
4.50
0.25
4.30 4.00 3.80
0.75 1.00
0.00
PC+EMC(1:1)
EC+PC(1:1)
The Conductivities of 0.7mol /l LiBOB EC/PC/DMC/EMC electrolytes at 20℃
很好的热稳定性，热分解温度较高可达300oC ——增强了电池的安全性； 不含有F元素，不会产生HF腐蚀电极材料及集流体，提 高了电池的循环寿命，——降低了电池的成本； 能够在碳负极表面形成较稳定的SEI膜，可以在纯PC溶 剂中使用， ——拓宽了电池使用温度范围； 合成原料廉价易得，制备 工艺简单，对环境友好。
EC PC DMC EMC
244 238 90 108
37 -49 3 -55
143 128 18 23
90 66 3.1 2.9
1.9 (40℃) 2.51 0.59 0.65
DEC
GBL
127
204
-43
-44
25
101
2.8
42
0.75
1.7
2.1 LiBOB在GBL基电解液中的性能
各种锂盐在PC中配制成1mol· L-1 的电解液，在Li/C半电池中的充放电曲线 Jow T R, Ding M S, Xu K, et al. J. Power Sources, 2003, 119~121: 343~348
高温下电解液1mol· L-1LiPF6 EC/EMC(1:1) 与1mol· L-1LiBOB EC/EMC(1:1) 在LiNiO2/C电池中的放电容量比较
双草酸硼酸锂（LiBOB） 电解质性能研究
仇卫华1，刘兴江2，邢桃峰1，黄佳原，连芳1
1北京科技大学材料科学与工程学院，北京，100083 2中国电子科技集团天津电源研究所，天津，300381
2009-10-17
1引言
化学电源
随着电子技术、能 源、交通、国防等领域 的高速发展，人们对高 能量密度、长寿命、高 安全性、廉价、环境友 好的高性能化学电源的 需求更加迫切起来。