用LiBC_2O_4F_2电解液的锂离子电池的电化学性能

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LiODFB基电解液对锂离子电池性能的影响

LiODFB基电解液对锂离子电池性能的影响周应华;胡亚冬;徐旭荣;张先林【摘要】通过循环伏安(CV)、扫描电子显微镜(SEM)、电化学阻抗谱(EIS)和恒电流充放电测试方法研究了二氟草酸硼酸锂(LiODFB)基电解液对Li/石墨半电池和镍锰酸锂(LiNi0.5Mn1.5O4)/石墨全电池性能的影响.结果表明,在首次循环过程中,LiODFB约在1.5V在石墨电极表面还原,形成初始固体电解质相界面膜(SEI),阻止电解液与石墨电极的直接接触,电解液在石墨电极表面的还原得以减少,从而在石墨电极表面形成了致密低阻抗的SEI膜,提高了Li/石墨半电池和LiNi0.5Mn1.5O4/石墨全电池的循环性能.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2019(043)001【总页数】4页(P23-25,44)【关键词】锂离子电池;电解液;LiODFB;石墨;SEI膜【作者】周应华;胡亚冬;徐旭荣;张先林【作者单位】浙江大学化学系求是高等研究院,浙江杭州310027;浙大-华盛化学锂电池材料研究中心,浙江杭州310027;浙江大学化学系求是高等研究院,浙江杭州310027;浙大-华盛化学锂电池材料研究中心,浙江杭州310027;浙江大学化学系求是高等研究院,浙江杭州310027;浙大-华盛化学锂电池材料研究中心,浙江杭州310027;浙大-华盛化学锂电池材料研究中心,浙江杭州310027;江苏华盛精化工股份有限公司,江苏苏州215635【正文语种】中文【中图分类】TM912.9锂离子电池具有高的能量密度，在电动汽车中已广泛应用。

为进一步提高锂离子电池的能量密度，人们开发了5 V高电压正极材料，如LiNi0.5Mn1.5O4、LiNiPO4和LiCoPO4[1]。

然而，目前还没有与之匹配的电解液，限制了它们商业化应用。

传统电解液主要是以六氟磷酸锂(LiPF6)为锂盐，有机碳酸酯如碳酸乙烯酯(EC)，碳酸二甲酯(DMC)，碳酸二乙酯(DEC)，碳酸甲乙酯(EMC)为溶剂组成。

锂离子电池用离子液体电解质的电化学性能研究共3篇

锂离子电池用离子液体电解质的电化学性能研究共3篇锂离子电池用离子液体电解质的电化学性能研究1锂离子电池是目前主流的可充电电池之一，具有高能量密度、长周期寿命等优点，广泛应用于手机、平板电脑、电动汽车等领域。

然而，锂离子电池电解液中普遍采用的有机溶剂（如丙烯腈、二甲醚等）存在挥发性、易燃性、不耐高温等问题，也容易造成环境污染。

因此，近年来人们开始研究采用离子液体替代有机溶剂作为锂离子电池电解质的新技术。

离子液体是指由烷基或芳基带正、负离子的有机盐组成的液体，是一种新型绿色无机溶剂，具有很高的电导率和低的挥发性。

此外，离子液体的化学稳定性好，不易分解，不产生氧化还原反应等问题，因而被认为是一种十分理想的锂离子电池电解质。

本文将对离子液体在锂离子电池中的应用进行一些研究和探讨，主要从以下两个方面入手。

一、电化学性能的研究我们在实验室中选用了一种常见的锂离子电池正极材料——三元材料LiCoO2，进行对比实验研究离子液体电解质和有机溶剂两种电解质在锂离子电池中的电化学性能。

我们通过测试离子液体电解质与有机溶剂电解质的电导率，发现离子液体电解质的电导率比有机溶剂电解质高1~2个数量级，说明离子液体具有较好的导电性能，容易传送离子电荷。

同时，我们采用循环伏安法对两种电解质探测它们的氧化还原性能。

实验结果表明，离子液体电解质的氧化还原平台电位比有机溶剂电解质更稳定，具有更好的氧化还原性能。

二、离子液体的未来发展离子液体的独特结构和优异性能使其在电池领域得到越来越多的关注和应用。

随着“去油化”、环保等要求的提高，离子液体替代有机溶剂成为锂离子电池电解质的趋势越来越明显。

目前，国内外的很多实验室正在研究开发高性能、低成本的离子液体电解质。

在未来的发展中，离子液体电解质也会逐渐符合应用要求。

我们需要对离子液体电解质的长期使用性能、耐高温性能、耐冻结性能、生产成本等多个方面作进一步的研究和探讨，才能更好地推广和应用离子液体，为新能源汽车、无线电器等领域提供更加安全、环保、高效的电池解决方案。

锂离子电池低温高电压电解液研究

锂离子电池低温高电压电解液研究一、本文概述随着全球能源危机和环境问题的日益严重，锂离子电池作为一种高效、环保的能源存储技术，在电动汽车、移动设备、储能系统等领域得到了广泛应用。

然而，锂离子电池在低温环境下的性能衰减问题一直困扰着科研人员和工业界。

特别是在高电压条件下，锂离子电池的电解液稳定性和界面反应问题变得更加突出。

因此，开展锂离子电池低温高电压电解液的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。

本文旨在探讨锂离子电池在低温高电压条件下的电解液性能及其影响因素，分析电解液组成、添加剂、溶剂等对电池性能的影响规律，提出改善电解液性能的有效方法。

通过对电解液成分的优化和界面反应的调控，以期提高锂离子电池在低温高电压下的电化学性能，为锂离子电池的低温应用提供理论支持和技术指导。

本文首先介绍了锂离子电池的基本原理和电解液的作用，概述了锂离子电池低温高电压条件下电解液的研究现状和挑战。

然后，详细阐述了电解液组成对锂离子电池性能的影响，包括溶剂、锂盐、添加剂等因素对电解液导电性、稳定性和界面反应的影响。

接着，本文探讨了电解液优化策略，包括新型溶剂的开发、添加剂的选择以及电解液配方的设计等。

通过实验结果分析和讨论，验证了电解液优化方案的有效性，并展望了锂离子电池低温高电压电解液研究的未来发展方向。

本文的研究结果将为锂离子电池低温高电压应用提供理论支持和技术指导，有望推动锂离子电池在寒冷地区、电动汽车等领域的应用发展。

本文的研究方法和思路也可为其他类型电池的电解液研究提供参考和借鉴。

二、锂离子电池基础知识锂离子电池是一种通过锂离子在正负极之间移动来实现电能存储和释放的二次电池。

其工作原理主要基于锂离子在正负极材料之间的嵌入和脱出过程。

在充电过程中，锂离子从正极材料中脱出，通过电解液迁移到负极材料并嵌入其中，同时电子通过外电路从正极流向负极，实现电能的存储。

放电过程则相反，锂离子从负极材料中脱出，通过电解液迁移到正极并嵌入，同时电子通过外电路从负极流向正极，释放电能。

新型锂盐LiBC_2O_4F_2在EC_DMC溶剂中的电化学行为_英文_

新型锂盐LiBC 2O 4F 2在EC+DMC 溶剂中的电化学行为高宏权赖延清张治安*刘业翔(中南大学冶金科学与工程学院,长沙410083)摘要：采用差热-热重(TG -DTA)、恒电流充放电和交流阻抗(EIS)分析了二氟草酸硼酸锂(LiODFB)的热稳定性,研究了LiODFB/碳酸乙烯酯(EC)+碳酸二甲酯(DMC)电解液的电化学性能及界面特征.实验结果表明,LiODFB 不仅具有更高的热稳定性,而且在EC+DMC 溶剂中具有较好的电化学性能.与使用LiPF 6/EC+DMC 的电解液相比,锂离子电池应用LiODFB 基电解液在55℃的高温具有更好的容量保持能力;以0.5C 、1C (1C =250mA ·g -1)倍率循环放电,两种电池间的倍率性能差别较小;LiODFB 能够在1.5V(vs Li/Li +)左右在石墨电极表面还原形成一个优异稳定的保护性固体电解质相界面膜(SEI 膜);交流阻抗表明,使用LiODFB 基电解液的锂离子电池仅具有稍微增加的界面阻抗.因此LiODFB 是一种非常有希望替代LiPF 6用作锂离子电池的新盐.关键词：锂离子电池;电解液;二氟草酸硼酸锂;电化学性能;界面特性中图分类号：O646Electrochemical Behaviors of New Lithium Salt LiBC 2O 4F 2inEC+DMC SolventsGAO Hong -QuanLAI Yan -QingZHANG Zhi -An *LIU Ye -Xiang(School of Metallurgical Science and Engineering,Central South University,Changsha410083,P.R.China )Abstract ：The thermal stability of lithium difluoro(axalato)borate (LiODFB)was analyzed by thermal gravimetric -differential thermal analysis (TG -DTA).The electrochemical performance and interfacial characteristics of the LiODFB/ethylene carbonate (EC)+dimethyl carbonate (DMC)electrolyte were studied by constant current charge -discharge and electrochemical impedance spectroscopy (EIS).Results show that LiODFB has higher thermal stability and that the lithium -ion cells using LiODFB salt in EC+DMC solvents exhibit excellent electrochemical pared with the LiPF 6/EC+DMC electrolyte,the lithium -ion cells using LiODFB -based electrolyte have very good capacity retention at 55℃.At 0.5C and 1C (1C =250mA ·g -1)discharge rates,the difference between the rate capability of the two cells is tiny.LiODFB is reduced at about 1.5V (vs Li/Li +)and forms a robust protective solid electrolyte interphase (SEI)film on the graphite surface.EIS tests show that these lithium -ion batteries which use the LiODFB -based electrolyte have a slightly higher interfacial impedance.Therefore,as a new salt,LiODFB is a promising alternative lithium salt for the replacement of LiPF 6in lithium ion battery electrolytes.Key Words ：Lithium -ion battery;Electrolyte;Lithium difluoro(axalato)borate;Electrochemicalperformance;Interfacial property[Article]物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao )Acta Phys.-Chim.Sin .,2009,25(5)：905-910Received:November 20,2008;Revised:January 19,2009;Published on Web:March 3,2009.*Corresponding author.Email:zhianzhang@;Tel:+86731-8876454.国家科技支撑计划(2007BAE12B01)及国家自然科学基金项目(20803095)资助鬁Editorial office of Acta Physico -Chimica SinicaRecent advances in cathode and anode materials have refo -cused attention on electrolytes as the technological bottleneck limiting the operation and performance of lithium -ion battery systems.Whereas,attributes such as cell potential and energy density are related to the intrinsic property of the positive and negative electrode materials,cell power density,calendar -lifeMay 905Acta Phys.-Chim.Sin.,2009Vol.25and safety are dictated by the nature and stability of the elec-trolyte and the electrode-electrolyte interface[1,2].Lithium-ion bat-tery electrolytes of commercialization typically consist of lithium hexafluorophosphate(LiPF6)dissolving in mixture solvents of ethylene carbonate(EC)+dimethyl carbonate(DMC).The high dielectric constant cyclic EC enables the dissolution of lithium salts to sufficient concentrations,and possesses good compati-bility with graphite electrode,but is rather viscous.The linear DMC,on the other hand,is low dielectric constant but its low viscosity and broader temperature window promote rapid ion transport.So they are chosen as components of most lithium-ion battery electrolytes of commercialization.The commonly used LiPF6is the salt of the main choice for lithium-ion batteries of commercialization because of its high solubility and excellent conductivity in alkyl carbonate solvents.Whereas,LiPF6is sen-sitive to trace amounts of moisture,resulting in by-products such as PF5,POF3,HF and LiF and LiPF6is of poor thermal stability. It starts to decompose at40℃,and decomposes totally at80℃[3,4]. Thus the side reactions of LiPF6make it difficult to meet the requirements of high energy density and long cycle life for hybrid electrical vehicle(HEV)application,especially in summer when the ambient temperature around lithium ion batteries for electri-cal vehicles will rise upto70℃.Therefore,studies on new salts to replace LiPF6are attracting more and more attention now[5,6]. In2006,Zhang[7]reported the chemical structure of LiODFB (molecular formula:LiBC2O4F2as shown in Fig.1)that possesses the combined advantages of LiBOB(LiB(C2O4)2)and LiBF4,and shows good electrochemical performances.He found that Li-ODFB could provide a high cycling efficiency for metallic lithi-um plating and stripping on the surface of Cu,and showed good passivation towards Al at high current rate.Recently,in high propylene carbonate(PC)-containing solutions,it is found that LiODFB used as electrolyte salt can provide stable SEI film and low cell impedance,which results in a dramatic improve-ment on both capacity retention and rate performance.Lithium ion batteries with LiODFB have excellent cycling performance even at60℃[8,9].Furthermore,it is found that the addition of small amount of LiODFB to the LiPF6-based electrolyte can sig-nificantly improve both the capacity retention and the power retention of lithium ion batteries.But at the same time it will slightly increase the interfacial impedance of the cells[10].So,thor-ough research on this salt needs to be done in order to get its widely commercial application.LiODFB is attracted attention as soon as it was found because of its excellent electrochemical performances[11,12].But at present research on it was just started,the electrochemical performances of LiODFB in traditional solvents have not been reported.There-fore,LiODFB was dissolved in EC+DMC mixed solvents and was used as electrolyte.The performance behaviors of the Li/ graphite(G)half cells and G/LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2full cells using different two lithium salts were studied,and their interfacial characteristics were analyzed.1Experimental1.1Preparation of electrolyteLiPF6,LiODFB salts and EC,DMC solvents for application in batteries were purchased from Ferro Performance Materials Company,USA.The solvents were purified further through RE-3000rotary evaporator(made in Shanghai Yarong Company,China)and dried over4A molecular sieves until the water content was lower than 2.0×10-5(mass fraction),as determined by METTLER-TOLEDO DL32Karl-Kisher titration(Mettler-Toledo Instruments Co.Ltd., Switz).The base electrolytes used in this work,1.0mol·L-1LiPF6in mass ratio of EC∶DMC being1∶1and1.0mol·L-1LiODFB in mass ratio of EC∶DMC being1∶1,were prepared in an Ar-filled glove box.1.2TG-DTA of the electrolyte saltsA SDTQ-600simultaneous thermogravimetric analyzer(TA Instruments,USA)was used to analyze thermal stability and thermal behavior of LiODFB and LiPF6powders during heating. The samples LiODFB about18.9960mg and LiPF6about 24.1340mg were heated from room temperature to400℃at a heating rate of10℃·min-1in nitrogen and argon mixture flow.1.3Constant current charge-discharge testsThe working electrode of half cells was composed of94% (mass fraction)graphite and6%poly(vinylidene difluoride) (PVDF)binder.The counter and reference electrodes of half cells were lithium foils.The separator was a Celgard2400mi-croporous polylene membrane.The half cells were assembled using2025type coin cells and an appropriate amount of elec-trolyte in an Ar-filled glove box.The charge-discharge perfor-mances of Li/G half cells were evaluated at a constant current of 25mA·g-1(0.1C)with a voltage window0-2.0V(vs Li/Li+) using a LAND CT2001A charge/discharge instrument(Wuhan Jinnuo Electronics Co.Ltd.,China).The positive electrode of full cells was composed of84% (mass fraction)LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2,8%carbon black and8% PVDF binder.The negative electrode of full cells was composed of94%(mass fraction)graphite(G)and6%PVDF binder.The separator was a Celgard2400microporous polylene membrane. The full cells were assembled using2025type coin cells and an appropriate amount of electrolyte in an Ar-filled glove box.The initial charge-discharge capacity and cycling performance of G/ LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2cells were evaluated using a LAND CT2001A charge/discharge instrument.The charge cut-off and the dis-charge cut-off voltages were4.2and2.5V at a constant current of0.1C,respectively.At the same case,the cells were cycled100Fig.1Molecular structure of LiODFB 906No.5GAO Hong -Quan et al .：Electrochemical Behaviors of New Lithium Salt LiBC 2O 4F 2in EC+DMC Solventstimes at high temperature (55℃)and were cycled 20times at0.5C and 1C rates at 25℃.1.4Electrochemical impedance testsEIS was measured with 2025type coin cells which were as -sembled according to the method in Section 2.3in the PAR -STAT 2273electrochemical measurement system (Perkin Elmer Instrument,USA).The Li/G half cells using two kinds of differ -ent electrolytes were first discharged to 0.2V with a consta ntcurrent of 25mA·g -1(0.1C )before the electrochemical impedance of the cells was measured in the frequency range from 10mHz to 100kHz.The G/LiCo 1/3Ni 1/3Mn 1/3O 2full cells using two kinds of different electrolytes were first cycled between 3.0and 4.0V for two cycles with a constant current of 0.1C .Then the cells were constant -voltage -charged to 3.8V before the electrochemical impedances were measured in the frequency range from 10mHz to 100kHz.2Results and discussion2.1Thermal stability analyses of LiPF 6and LiODFB The DTA -TG -DTG curves of LiPF 6and LiODFB are given in Fig.2.In order to more directly analyze the thermogravimetry changes,the derivative thermogravimetry (DTG)curves of LiPF 6and LiODFB are showed.The general information about their thermal behaviors,in terms of stability range,peak temperature and percentage mass loss,are presented in Table 1.As seen from Table 1,LiPF 6show a two -step decomposition mode and LiODFB is three -step.The first mass loss,which generally completes before 100℃is related to the free acid removal.As seen in DTA -TG -DTG curves of Fig.2(A),the DTA profile of LiPF 6salt shows that there is endothermic peak at about 76.85℃between 43.19and 82.75℃.Mass loss is about 4.25%at the stage which is the hydrogenfluoride removal.The thermal decomposition reaction is LiPF 6·HF →LiPF 6+HF ↑[13].Similarly,in DTA -TG -DTG curves of LiOD FB,there is less endothermic peak at about 68.54℃in DTA curve of Fig.2(B)between 56.20and 71.46℃.Mass loss is about 1.28%at the stage.Because the preparation techniques of LiODFB are not clear now,mass loss could be relate to the free acid in products.A low content of this acid in lithium salts is demanded for high -quality lithium -ion battery becausethe existence of free acid promotes severe corrosions of the cur -rent collectors,and leads to further deterioration of the battery perforrmance.The present work shows that the amount of the free acid in LiODFB salt is lower than that in LiPF 6.The main mass loss stage for the salt compounds is the de -composition of their base materials.From DTA curve of LiPF 6,it can be seen that there is obvious strong endothermic peak at about 228.63℃in the temperature range of 143.75-252.28℃and over.Mass loss is about 78.42%at the stage which is due to the completely decomposition reaction of LiPF 6:LiPF 6→LiF +PF 5↑[13].Similarly,there is a big and acuate endothermic peak about 276.29℃in DTA curve of LiODFB between 219.33and 295.47℃.Mass loss is about 41.93%at the temperature range.Subsequently,there is less endothermic peak at about 322.37℃in DTA curve of LiODFB between 295.47and 337.22℃.Mass loss is about 16.12%in TG curve of LiODFB.These mass losses and endothermic peaks may be attribution to unique structure of LiODFB as shown in Fig.1.As indicated by its structure,LiODFB contains the same moieties as LiBOB and LiBF 4.The decompo -sition reaction of LiBOB at 302℃is 2LiB(C 2O 4)2→Li 2C 2O 4+B 2O 3↑+3CO 2↑+3CO [14].The decomposition reaction of LiBF 4at 162℃is LiBF 4→LiF+BF 3[15].Therefore the decomposition pro -cess of LiODFB may contain two decomposition reactions above.From the above analysis,it can be seen that LiODFB has higher thermal stability and much less free acids and can not produce the poisonous PF 5which high reacts with organic sol -vents in electrolyte.The released CO 2may avoid thermal run -way and possibly provides safety protection against abuse oper -ations [7].2.2Elevated temperature cycling performances of G/LiCo 1/3Ni 1/3Mn 1/3O 2cellsT i ,T p ,and T f represent the initial decomposition temperature,the peak temperature of DTA,and the final decomposition temperature,respectively.Table 1Decomposition temperature of TG -DTAFig.2TG -DTA -DTG curves of LiPF 6(A)and LiODFB (B)Salt Stage TG curve Mass loss(%)DTA curve T i /℃T f /℃T p /℃LiPF 6I 43.1982.75 4.2576.85II 143.75252.2878.42228.63LiODFBI 56.2071.46 1.2868.54II219.33295.4741.93276.29III 295.47337.2216.12322.37907Acta Phys.-Chim.Sin.,2009Vol.25Fig.3shows the capacity retention of G/LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2 full cell at55℃with a constant current of0.1C.It shows that LiODFB-based electrolyte has improved cycling performance. When the LiPF6-based electrolyte is used,the cell′s capacity fades very fast.After100cycles,the loss of capacity is close to31%at55℃.When the LiODFB-based electrolyte is used, the cell′s capacity fades with only8%after100cycles.The ini-tial coulombic efficiency of the cell using the LiODFB-based electrolyte is higher than that of the cell using the LiPF6-based electrolyte.It can be showed that the cells using the LiODFB-based electrolyte have not only excellent cycling performance but also higher initial coulombic efficiency.These are related to higher thermal stability of LiODFB salt.Then these advantages of LiODFB are analyzed from interfacial phenomenon with LiPF6counterpart.2.3Interface property of Li/G half cellsThe SEI film layer plays the important role in protecting the graphite surfaces during subsequent cycling;the composition, morphology,and stability of the SEI film are known to critically affect the cycle-and storage-life of a lithium-ion cell[16,17].Fig.4 shows the differential capacity profiles of Li/G half cells using different electrolytes.The cells were cycled at25℃with a con-stant current of0.1C.Only the initial data showing the formation of SEI film are shown in Fig.4.Only one small peak about0.65V(vs Li/Li+)is observed for the cell using LiPF6-based elec-trolyte.This peak can also be observed for cells using LiODFB at a slightly higher potential.This peak is believed to be the result of the reduction of the alkyl carbonate solvents during passiva-tion reaction on the graphite surfaces[18].However,an extra strong peak is observed at about1.5V(vs Li/Li+)for the cell using LiODFB.The peak is believed to be caused by the reduction and polymerization of ODFB-.Liu et al.[10]thinks that the SEI film formed in the electrolyte without LiODFB has more inor-ganic components(such as Li2CO3and LiF)that are less sensitive to the temperature,while the SEI film formed with the elec-trolyte with LiODFB has more organic components that are more sensitive to temperature and has lower impedance at ele-vated temperature.This is beneficial to both remaining higher cycling capacity retention and less initial capacity loss of the cells at high temperature(Fig.3).Graphite negative interfacial impedance is the main contributor to full cell impedance[1].In order to further confirm electrolyte salt effect on interface impedance of surface graphic negative, AC impedances of Li/G half cells using different electrolytes are studied and shown in Fig.5.In all case,the EIS shows either one semicircle or two partially overlapped semicircles,followed by a straight sloping line at the low frequency end.The high frequency semicircle of EIS is resistance of the SEI film on the surface of graphite.The medium frequency semicircle is the charge-transfer resistance.The following straight sloping line at low frequency end is mainly related to diffusion process of lithium ions on the electrode-electrolyte interface.In the potential regions where no electrode reactions take place,the resistance which corresponds to the medium frequency semicircle is so high that its related semicircle disappears,and in this case,the EIS shows only one semicircle followed by a straight sloping line.SEI film can be studied by different semicircles,as shown by Nyquist profiles of EIS in Fig.5.The data show that the cells using LiPF6have a lower interfacial impedance,about12Ωat0.2V.The cells using LiODFB-based electrolyte have a slightly higher impedance, about17Ωat0.2V,because alkyl carbonate electrolytes form a preliminary SEI film on the graphic surface in the0.6-0.7V range before graphic lithiation at0.2V[19].But LiODFB at1.5VFig.3Capacity retention of G/LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2full cells using different electrolytes at0.1C rate and55℃Fig.4First charge differential capacity profiles of Li/G half cells with different electrolytes Fig.5Nyquist profiles of AC impedance of Li/G half cellswith different electrolytes908No.5GAO Hong-Quan et al.：Electrochemical Behaviors of New Lithium Salt LiBC2O4F2in EC+DMC Solventscauses the reduction and polymerization and participates in the SEI film formation that lead to improve thickening of film and increase impedance of film[20],which is disadvantageous to im-prove power capability of the cells.2.4Interface property of G/LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2full cells The differential capacity profiles of G/LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2full cells using different electrolytes are shown in Fig.6.The cells were charged at25℃with a constant current of0.1C,and only the initial data below3V during the first charge are shown in Fig.6to demonstrate the impact of LiODFB on the SEI film formaton.A small peak is observed at about3.0V for each elec-trolyte profile and the peak position is almost the same.This peak can be further related to the peak at0.65V in half cells (Fig.4).The peak with large intensity is observed at about2.2V for the cell containing LiODFB,but not for the cell containing LiPF6.LiODFB dose not participate in the electrochemical re-action on the positive electode through the electrochemical reac-tion[10].Hence,it can be concluded that the peak at2.2V is be-lieved to result from the SEI film layer formed by the LiODFB, and the peak is also related to the extra peak at1.5V in half cell containing LiODFB.This shows that LiODFB forms a protective film on the negative electrode during the initial charge-discharge process from being attacked by other cell components.Nyquist profiles of AC impedance of G/LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2f ull cells with different electrolytes are shown in Fig.7.The full cell using LiODFB-based electrolyte has an impedance of about27Ω,which is17%slightly higher than that of the full cell using LiPF6-based electrolyte(about23Ω),as shown in Fig.7.Therefore,this suggests that the power capability of the G/ LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2full cells could be slightly reduced by com-pletely replacing LiPF6with LiODFB.2.5Rate performances of G/LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2full cells In order to further confirm rate performance,Fig.8shows the electrochemical performances of the G/LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2full cells using the two different electrolytes at0.5C and1C dis-charge rates.At0.5C and1C discharge rates,the rate capability of the cell with the LiODFB-based electrolyte is almost the same as that of the cell with the LiPF6-based electrolyte,and the gap between the two cells was tiny.The initial discharge capacity of the cell using the LiPF6-based electrolyte is higher,about128.6 mAh·g-1.After20cycles,the discharge capacity is still100.7 mAh·g-1,the capacity retention is78.3%.While about117.6 mAh·g-1of the initial discharge capacity of the cell using the LiODFB-based electrolyte decreases to94.1mAh·g-1after20 cycles,the capacity retention is80.0%.The capability fade of the latter is even slower than that of the former.It is very clear that the cells using LiODFB provides a slightly higher impedance of SEI film that leads to a slightly lower rate capacity, and a protective film on surface of anode that leads to better coulombic efficiency and cycling capacity retention.In summary, the cells using the LiODFB-based electrolyte can provide better comprehensive performances.3Conclusions(1)LiODFB has higher thermal stability and much less free acid content,and released CO2possibly provides good safety of cells.(2)The cells using LiODFB-based electrolyte have lower capacity fade than the cells using LiPF6-based electrolyte after 100cycles at55℃,and higher initial capacity retention at the elevated temperature.Fig.6First charge differential capacity profiles of G/ LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2full cells with different electrolytesFig.7Nyquist profiles of AC impedance of G/ LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2full cells with different electrolytes Fig.8Cycling performances of G/LiCo1/3Ni1/3Mn1/3O2full cells using different electrolytes at different dischargerates and25℃909Acta Phys.-Chim.Sin.,2009Vol.25(3)At0.5C and1C discharge rates,the rate capability of the cells with the LiODFB-based electrolyte is almost the same as that of the cells with the LiPF6-based electrolyte after20cycles, and the gap between the two cells is tiny.(4)Interface properties of the cells show that LiODFB is reduced and forms a thickening and protective SEI film on the negative electrode.Although this can increase the impedance of SEI film,the cells still can provide a preferable rate perfor-mance.More work is needed to carry out in the lithium battery of commercialization in the future.References1Abraham,D.P.;Furczon,M.M.;Kang,S.H.;Dees,D.W.;Jansen,A.N.J.Power Sources,2008,180(1):6122Li,F.Q.;Lai,Y.Q.;Zhang,Z.A.;Gao,H.Q.;Yang,J.Acta Phys.-Chim.Sin.,2008,24(7):1302[李凡群,赖延清,张治安,高宏权,杨娟．物理化学学报,2008,24(7):1302]3Amine,K.;Liu,J.;Kang,S.;Belharouak,I.;Hyung,Y.;Vissers,D.;Henriksen,G.J.Power Sources,2004,129(1):144Andersson,A.M.;Edstr觟m,K.J.Electrochem.Soc.,2001,148(10):A11005Sasaki,Y.;Handa,M.;Sekiya,S.;Kurashima,K.;Usami,K.J.Power Sources,2001,97/98:5616Yu,B.T.;Qiu,W.H.;Li,F.S.;Xu,G.X.Electrochemical and Solid-State Letters,2006,9(1):A17Zhang,mun.,2006,8(9):14238Aravindan,V.;Vickraman,P.;Krishnaraj,K.PolymerInternational,2008,57(7):9329Aravindan,V.;Vickraman,P.Solid State Sciences,2007,9(11): 106910Liu,J.;Chen,Z.H.;Busking,S.;Amine,K.Electrochem.Commun.,2007,9(3):47511Kang,S.H.;Abraham,D.P.;Xiao,A.;Lucht,B.L.J.Power Sources,2008,175(1):52612Zhang,S.S.J.Power Sources,2007,163(2):71313Smagin,A.A.;Matyukha,V.A.;Korobtsev,V.P.J.Power Sources,1997,68(2):32614Xu,K.;Zhang,S.S.;Jow,T.R.;Xu,W.;Angell,C.A.Electrochemical and Solid-State Letters,2002,5(1):A2615Lu,Z.R.;Yang,L.;Guo,Y.J.J.Power Sources,2006,156(2): 55516Zheng,T.;Gozdz,A.S.;Amatucci,G.G.J.Electrochem.Soc., 1999,146(11):401417Herstedt,M.;Abraham,D.P.;Kerr,J.B.;Edstr觟m,K.Electrochim.Acta,2004,49(28):509718Chen,Z.H.;Lu,W.Q.;Liu,J.;Amine,K.Electrochim.Acta, 2006,51(16):332219Zheng,H.H.Electrolyte of lithium ion battery.Beijing:Chemical Industry Press,2007:80[郑洪河.锂离子电池电解质.北京:化学工业出版社,2007:80]20Zhang,S.S.;Xu,K.;Jow,T.R.Electrochim.Acta,2006,51(8/9): 1636910。

锂离子电池的安全性能要求与电解液优化方法

锂离子电池的安全性能要求与电解液优化方法锂离子电池作为目前最主要的可充电电池之一，具有能源密度高、容量大、循环寿命长等优点，在电动车、移动设备、储能等领域得到广泛应用。

然而，锂离子电池的安全性能仍然是一个十分重要的问题，因为其内部的高能量物质一旦遭受短路、过充、过放或过热等情况，都有可能引发严重的事故，如爆炸、火灾等。

为了确保锂离子电池的安全性能，制定一个合理的安全性能要求是非常必要的。

首先，电解液的极限温度应当大于标称工作温度，同时要有较高的热失效温度。

这是因为过高的温度会导致电解液分解、发生气体生成、电极膨胀等问题，进而引发火灾或爆炸。

其次，电解液的闪点温度应该是相对较高的，以减少电池在受到外界热源时的易燃性。

此外，电解液的燃烧性能也应具备一定限制，以降低发生火灾时火势的危险程度。

除了安全性能要求，优化电解液的配方也是提高锂离子电池安全性能的重要方法。

首先，选择合适的电解液成分。

传统的电解液通常含有碳酸盐溶剂和锂盐，但由于碳酸盐溶剂的挥发性较高，易导致电池内部压力升高，进而引发安全隐患。

因此，将碳酸盐溶剂替换成非挥发性的液体电解质或者固态电解质，可以有效提高电池的安全性能。

另外，在选择锂盐时，也要考虑其溶解度、熔点和电导率等指标，尽量选择安全性能较好的锂盐。

其次，优化电解液的添加剂。

添加剂是电解液中起到调整电池性能或增强电池安全性能的化学物质。

例如，添加一定比例的抑制剂可以阻止电池内部的金属锂从电极脱落或形成锂枝状物，进而减少内部短路的发生。

此外，选择合适的聚合物添加剂可以提高电池的化学稳定性和耐高温性能。

最后，控制电池的充放电条件也对提高安全性能十分重要。

过高的充电电压或充电电流会导致电池内部的极化现象加剧、温升过高，从而增加安全隐患。

因此，合理选择和控制充放电电压和电流，及时监测电池温度，并加装保护电路等措施，都是提高锂离子电池安全性能的重要方法。

综上所述，锂离子电池的安全性能要求一定要合理严格，同时通过优化电解液的配方和添加剂，以及控制充放电条件等方法，可以进一步提高电池的安全性能。

电解液组成对锂离子电池电化学性能的影响_张君才

【材料物理与化学研究】收稿日期：２００６－１０－２３基金项目：咸阳师范学院科研基金项目（０４ＸＳＹＫ１０９）。

作者简介：张君才（１９６３－），男，陕西岐山县人，咸阳师范学院化学系副教授，主要从事物理化学教学和电分析化学的研究。

２００６年１２月咸阳师范学院学报Ｄｅｃ．２００６第２１卷第６期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉａｎｙａｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＶｏｌ．２１Ｎｏ．６锂离子电池因其具有较高的电位和高能量密度而得到广泛的实际应用［１－４］。

为了使电池在容量、电位、可逆性、安全性等诸方面进行改良［５－６］，如今在以ＬｉＭｎ２Ｏ４为代表的一般电极材料构造基本骨格的基础上，新合成出了许多毒性较小，价格便宜的锂的复合氧化物［７－１０］，ＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４就是其中的一种，其电位在５Ｖ附近。

为此，我们选用以ＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４为５Ｖ电池备选的正极活性物质，研究有机电解质溶液组成对电池电化学性能的影响。

１实验部分１．１试剂和药品１．１．１溶剂本研究所使用的有机溶剂的结构和物理化学特性如表１所示。

碳酸乙烯酯（ＥＣ），碳酸丙烯酯（ＰＣ），碳酸二乙酯（ＤＥＣ），碳酸二甲酯（ＤＭＣ）。

这些物质按一定的体积比混合，作为电解质溶剂来使用，这些有机溶剂都直接使用岸田化学的电池用溶剂。

１．１．２电解质盐ＬｉＰＦ６（日本富山药品工业特级试剂），ＬｉＢＦ４（森田化学特级试剂）。

１．１．３活性物质（ＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４）所使用的化学试剂和药品是由田中化学研究所提供的。

１．２电极的制作方法活性物质ＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４［田中化学］、导电剂乙烯炭素材料（ＡＢ）和结着剂聚偏氟乙烯（ＰＶｄＦ）按质量比８０：１０：１２混合，适量添加１－甲基－２－吡咯烷酮（ＮＭＰ，ＡＬＤＲＩＣＨ），在直径为１１ｍｍ的Ａｌ基板上（厚度０．２０ｍｍ）上涂以上混合物，于８０℃的温度下干燥１小时，１２０℃的温度下半减压干燥５个半小时，即为电极。

锂电池用草酸二氟硼酸锂有机电解液的电化学性能

中图分类号：０６１４．１１ｌ；ＴＭ９１２．９
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１－４８６１（２００９）０９．１６４６－０５
ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＬｉＢＣ，Ｏ腰２ＯｒｇａｎｉｃＥｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓｆｏｒＬｉｔｈｉｕｍＢａｔｔｅｒｉｅｓ
ＤＥＮＧＬｉｎｇ—Ｆｅｎｇ。ＣＨＥＮＨｏｎｇ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｔｈｉｕｍｂｉｓ（ｏｘａｌａｔｏ）ｂｏｒａｔｅ；ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ；ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌｐｍｐｅｒｔｙ；ｌｉｔｈｉｕｍｂａｔｔｅｒｉｅｓ
尖晶石锰酸锂（ＬｉＭｎ２０４）Ｄ扶其成本低及对环境友好而成为目前研究最广的一种锂离子电池正极材料。但尖晶石锰酸锂ＬｉＭｎ２０。在高温下【－Ｉ和“ＰＦ６电解液中由于Ｍｎ２＋的溶解［２１而使充放电性能急剧恶化．这一直是阻碍ＬｉＭｎ２０。应用在混合电动车上的重要原因。
针对以上问题．本工作通过合成ＬｉＢＣ２０４Ｆ２，再
制备ＬｉＰ叭ｉＢＣｚＯ—Ｆｚ有机电解液，并研究使用
“ＰＦ６，ＬｉＢＣ舭有机电解液的ＬｉＭｎｚＯ，／Ｌｉ电池的电
化学性能。
１实验部分
１．１ＬｍＣ２０４ｌ巳的制备与测试在干燥反应器中加入１０．１９ｇ草酸锂，缓慢地
滴入１５．８ｇ三氟化硼乙醚溶液，搅拌使原料尽量混合。然后密封反应器。８０℃下恒温２４ｈ。反应结束后冷却至室温。过滤除去未反应的草酸锂和反应后生成的氟化锂固体．母液经碳酸二甲酯多次萃取后减压浓缩、冷却结晶．再用碳酸二甲酯进行重结晶过程以除去残留的杂质。
目前常用的电解质锂盐ＬｉＰＦ６在高温下很不稳定．容易分解产生腐蚀性极强的ＨＦ．导致ＬｉＭｎ２０４正极材料中Ｍｎ的溶解。使容量迅速衰减。由

锂离子电池中的新型电解液研究

锂离子电池中的新型电解液研究锂离子电池是目前电子产品中使用最广泛的电池之一，它可以为手机、平板电脑、笔记本电脑、相机等提供电力，而且还有望在未来成为新能源汽车等领域的主要能源之一。

现在，锂离子电池的技术越来越成熟，但是一直存在着电池容量低、充电速度慢、寿命短等问题。

其中，电解液是影响电池性能的关键因素之一。

因此，研究新型电解液对于提高锂离子电池性能和应用价值具有重要意义。

电解液是锂离子电池中负责导电的溶液，一般由溶剂、盐类和添加剂组成。

目前，锂离子电池中主要采用有机电解液，这种电解液具有许多优点，如导电性好、稳定性高、放电平稳等，但是它也存在一些问题，如闪燃性大、容易被氧化等。

因此，研究新型电解液成为当前锂离子电池领域的研究热点之一。

一、固态电解液固态电解液是指电解质被固定在了固体基质中，不像传统的有机液体电解质一样，以液体形态存在。

与有机液体电解质相比，固态电解液具有高电导率、稳定性好、安全性高等优势。

它们可以有效地防止漏电、蒸发和火灾等问题。

虽然固态电解液确实具有良好的性质，但制备固态电解液的过程比较复杂和耗时，而且还需要利用高温或化学反应来制造这种电解液。

因此，大规模制备这种电解液的成本较高，还需要进一步加强研究和开发。

二、离子液体电解液离子液体电解液是指电解质为离子液体的电池。

离子液体是指在室温下或接近室温下液态存在的所谓“绿色溶剂”。

“绿色溶剂”是在环境友好的条件下生产的，具有良好的生物降解性和可再生性。

因此，离子液体电解液具有高离子电荷密度、高离子电导率、不易挥发、高稳定性等优点，可以大大提高锂离子电池的性能和安全性。

三、含氟电解液含氟电解液是一种新型的电解液，通过引入含氟原子的杂环分子来改变电解液分子的化学结构，从而提高电解液的氧化稳定性和锂离子传输速率。

含氟电解液能够与电池的负极材料形成更加稳定的界面，从而减少电池的运行损耗，提高电池寿命。

同时，含氟电解液还具有优秀的低温性能，可以在低温环境下高效地传输锂离子。

离子液体锂离子电池电解质

离子液体锂离子电池电解质全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：离子液体锂离子电池电解质是一种新型的电解质材料，具有高电导率、宽电化学窗口、低挥发性、较好的热稳定性等优点，被广泛应用于锂离子电池中。

在锂离子电池中，电解液是起着传递离子的作用，将正负极之间的电荷平衡，从而实现电池电能的转换和存储。

传统的有机溶液电解质存在挥发性大、燃烧性高、充放电循环寿命短等问题，而离子液体锂离子电池电解质则能够有效地解决这些问题。

离子液体电解质具有较高的离子传导性能。

由于离子液体的离子无序运动能够有效地增加电荷输运通道的密度，从而提高了电荷的传递速率。

离子液体具有较好的热稳定性和化学稳定性，能够在高温下保持稳定的离子传导性能，从而提高了电池的循环寿命和安全性能。

离子液体电解质具有宽电化学窗口。

电化学窗口是指电解质材料在电压范围内可以保持稳定的特性，不发生电解质分解和氧化还原反应。

传统的有机溶液电解质往往在较低的电压下就会发生分解和氧化还原反应，导致电池循环寿命缩短。

而离子液体电解质具有宽电化学窗口，能够在更高的电压范围内保持稳定，从而提高了电池的循环寿命和能量密度。

离子液体电解质具有低挥发性。

传统的有机溶液电解质存在挥发性大的问题，电解液挥发会导致电池容量减少和性能下降。

离子液体电解质由于其固体或高粘度液体的特性，挥发性极低，能够有效地减少电解质的损失，提高了电池的稳定性和循环寿命。

离子液体锂离子电池电解质具有很多优点，可以有效地提高电池的性能和安全性。

目前离子液体的制备成本较高，稳定性和耐用性仍有待提高，需要进一步研究和改进。

未来随着科技的不断发展，离子液体锂离子电池电解质有望成为电池领域的重要材料，推动电动汽车和可再生能源的发展。

第二篇示例：离子液体锂离子电池电解质是一种近年来备受关注的新型电解质材料，其具有优异的热稳定性、低挥发性、高离子传导性和良好的电化学稳定性，被认为是未来锂离子电池领域的发展方向之一。

锂离子电池是当前最为广泛应用的可充电电池之一，其在电动车、电子产品、储能设备等领域都有着重要的应用。

锂离子电池各组分水分特征

锂离子电池各组分水分特征
锂离子电池的主要组分包括正极材料、负极材料、电解液和隔膜。

这些组分中的水分特征如下：
1. 正极材料：正极材料通常是由锂化合物和导电剂组成的，如LiCoO2、LiMn2O4等。

这些材料在制备过程中一般不含水分。

2. 负极材料：负极材料通常是由石墨或石墨烯等材料构成。

这些材料一般也不含水分。

3. 电解液：电解液是锂离子电池中的重要组分，用于提供离子传输的介质。

常见的电解液包括有机溶剂和锂盐组成，如碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、锂盐(LiPF6等)等。

虽然这些溶剂一般
不含水，但在使用过程中可能会吸湿，从而引入水分。

4. 隔膜：隔膜在锂离子电池中用于隔离正负极，防止短路。

一般隔膜由聚丙烯或聚乙烯酮等材料构成，这些材料不溶于水。

总的来说，锂离子电池的主要组分中，正负极材料和隔膜一般不含水分，而电解液在使用过程中可能会吸湿，引入水分。

水分的存在对锂离子电池的性能和寿命有一定影响，因此在电池的制备和使用过程中，需要注意控制水分的含量。

锂离子电池的新型电解质研究

锂离子电池的新型电解质研究随着人类社会的快速发展，能源问题愈发成为全人类要面对的重要问题之一。

而在能源领域中，电池及储能技术的研究与发展已经成为一个热门话题。

而其中，锂离子电池的发展也成为了一种新型的趋势。

那么，锂离子电池中的电解质研究究竟是怎样的呢？首先，为了更好地理解锂离子电池中电解质的作用，我们需要首先了解锂离子电池的基本构成。

锂离子电池主要由正极、负极、隔膜电解质和电解液四部分构成。

其中，电解液即为本文所要探究的主题。

那么电解液在锂离子电池中扮演的角色是什么呢？首先，电解液是锂离子电池中的导电介质。

在锂离子电池中，电解液中的锂离子可以在正极材料和负极材料之间进行传递，从而实现电池的放电和充电。

同时，电解液还可以帮助稳定锂离子的储存和传输速度，在保证电池性能的同时，也能保护正负极材料。

因此，电解液的质量和稳定性对电池性能至关重要。

而近年来，随着人类对新型能源的要求不断提高，锂离子电池的发展也在不断地加速。

而其中的核心就在于电解液的研制和创新。

那么，锂离子电池中的新型电解质研究，究竟有哪些新的突破和进展呢？首先，与传统电解质相比，固态电解质在锂离子电池中受到了广泛关注。

固态电解质的特点在于：材料中的离子是以非液态的状态存在于晶体中，而不是像传统液体电解质一样，在溶液中通过离子交换才能起到导电作用。

因此，在固态电解质中，离子传导的路径更为短，从而提高了电池的导电效率。

同时，固态电解质还具有更高的化学稳定性、更低的燃烧风险和更长的寿命等优点。

然而，虽然固态电解质在实验室中的性能已经得到了证明，但是研究人员们仍然需要继续努力，以改善固态电解质在实际应用中的性能和稳定性。

其次，离子液体作为一种新型的电解质也在近年来得到了广泛的关注。

离子液体是一种具有离子性质的有机盐，其主要特点在于离子间的作用力很强，具有较高的离子输运速度和较宽的电化学窗口等优点。

由于离子液体具有相对较低的挥发性和比较高的热稳定性，因此在锂离子电池中也是一个值得研究的方向。

聚合物电解质锂离子电池研究

聚合物电解质锂离子电池研究锂离子电池已经成为现代生活中不可或缺的电力源，在移动设备、电动汽车、储能系统等方面有着广泛的应用。

在锂离子电池中，电解质作为电子和离子传导的媒介起着至关重要的作用。

传统的锂离子电池采用有机溶剂为电解质，但这些有机溶剂具有易燃性、易挥发性等问题，容易导致电池发生安全事故。

为了改善这些问题，研究人员开始探索使用聚合物为电解质的锂离子电池。

聚合物电解质是指将高分子化合物作为电解质，在其中溶解锂盐制成的电解液。

聚合物电解质具有许多优点，如高导电性能、低燃爆风险、较低的气体产生、不挥发、温度稳定性高等。

此外，透明的聚合物电解质甚至可以将锂离子电池的形状和设计附加到其他设备之中，使其更加的便携和柔韧。

目前，聚合物电解质已经得到了广泛的应用，但是其实现商业化的道路却不容易。

聚合物电解质中的碱性离子与聚合物之间形成的化学键弱于传统有机溶剂电解质中的化学键，这使得聚合物电解质更容易发生失活、老化等问题。

因此，聚合物电解质锂离子电池的研究仍然是一个极具挑战性的领域。

在聚合物电解质锂离子电池的研究中，液体聚合物电解质和固态聚合物电解质是当前的研究热点。

液体聚合物电解质是将聚合物作为电解质，溶解在有机溶剂中形成的电解液。

液体聚合物电解质相比于传统有机溶剂电解质，具有更好的安全性能和电化学性能。

在固态聚合物电解质中，则是将聚合物和锂盐直接结合形成的凝胶态固体，具有更好的化学稳定性和机械性能。

液体聚合物电解质材料的研究中，电解质上面的添加剂和聚合物的化学结构都是非常关键的因素。

添加剂可以使电解质具有更好的离子传输和化学稳定性，比如具有氧化还原性质的添加剂可以在电池充放电时维持电池中离子的平衡。

聚合物的化学结构则会影响电解质的物理性质和电化学性能。

例如，基于聚丙烯磺酸钠的聚合物电解质具有更高的离子导电性和稳定性。

而在固态聚合物电解质材料的研究中，则是涉及到聚合物的交联度、聚合物和锂盐相互作用的研究。

离子液体作为电解液添加剂对LiCoO2电极电化学性能影响研究

离子液体作为电解液添加剂对LiCoO2电极电化学性能影响研究王雪;程琥【摘要】合成了三丁基(甲基醚)膦-双(三氟甲基磺酰)亚胺(P444(1O1)TFSI)和三丁基(乙基甲基醚)膦-双(三氟甲基磺酰)亚胺(P444(2O1)TFSI)两种离子液体,采用热分析(TG)和电化学技术研究了两种离子液体作为添加剂对有机电解液热稳定性和LiCoO2电极电化学性能的影响.结果表明,两种离子液体均能提高有机电解液的热稳定性,且阳离子基团大小对LiCoO2电极的电化学性能有较大的影响.当添加体积比15％的P444(2O1)TFSI时,在3.0～4.35 V、电流密度150 mA/g下,LiCoO2电极的首次放电容量为164.6 mAh/g,100次循环后容量为144.7 mAh/g,容量保持率为89.9％,优于在传统有机电解液中的循环性能.【期刊名称】《应用化工》【年(卷),期】2018(047)006【总页数】4页(P1158-1161)【关键词】离子液体;LiCoO2;电解液;电化学性能【作者】王雪;程琥【作者单位】贵州师范大学化学与材料科学学院贵州省功能材料化学重点实验室,贵州贵阳 550001;贵州师范大学化学与材料科学学院贵州省功能材料化学重点实验室,贵州贵阳 550001【正文语种】中文【中图分类】TQ152锂离子电池因其低污染、较长的循环寿命、高电压、高比能量等优点[1]，在动力电源方面有良好的发展前景。

但电解液使用的碳酸酯类小分子有机物溶剂存在易挥发、闪点较低、易分解等缺点[2-5]，安全性能有待提高，因此提高其安全性能成为研究热点。

离子液体有蒸汽压为零、高电导率、无可燃性及较好电化学稳定性等特性[6-11],对电解液安全性能的提高有重要意义。

其中季膦类离子液体有较好的热稳定性和电化学稳定性[12-14]，但其存在粘度较高与电极材料相容性差等缺点。

本文将醚基引入到季膦离子液体中以降低粘度，制备了两种季膦类离子液体，研究其作为添加剂对有机电解液热稳定性和LiCoO2电极电化学性能的影响。

用LiBC_2O_4F_2电解液的锂离子电池的电化学性能

作者简介:邓凌峰(1970-),男,湖南人,中南林业科技大学材料科学与工程学院副教授,博士,主要研究化学电源,本文联系人;陈　洪(1966-),男,安徽人,中南林业科技大学材料科学与工程学院教授,博士生导师,主要研究纳米材料、化学电源等。

基金项目:湖南省自然科学基金(09JJ6017),高校引进人才基金(10420053)用LiBC 2O 4F 2电解液的锂离子电池的电化学性能邓凌峰,陈　洪(中南林业科技大学材料科学与工程学院,湖南长沙　410004)摘要:研究了使用草酸二氟硼酸锂(LiBC 2O 4F 2)电解液的锂离子电池的电化学性能。

循环伏安曲线和交流阻抗谱表明:电池的可逆性优良,电荷转移电阻较低。

充放电测试表明:电池的首次充放电比容量较高,循环性能优良,在25℃时,012C 首次充、放电比容量分别为13519mAh/g 和12514mAh/g ;在25℃和60℃时,第50次015C 循环的容量保持率分别为9817%和9215%。

关键词:锂离子电池;　草酸二氟硼酸锂(LiBC 2O 4F 2);　电解液;　电化学性能中图分类号:TM91219 文献标识码:A 文章编号:1001-1579(2009)05-0263-03Electrochemical performance of Li 2ion battery using LiBC 2O 4F 2electrolyteDEN G Ling 2feng ,CHEN Hong(College of M aterial Science and Engineering ,Cent ral South U niversityof Forest ry and Technology ,Changsha ,Hunan 410004,China )Abstract :Electrochemical performance of Li 2ion battery using lithium difluoro (axalato )borate (LiBC 2O 4F 2)electrolyte wasstudied 1Cyclic voltammetry curves and AC impedance plots showed that the battery had an excellent reversibility and a lower charge transfer resistance 1Charge 2discharge test showed that the battery had a high initial charge 2discharge specific capacity and fine cycle performance 1At 25℃,its 012C initial charge and discharge specific capacities were 13519mAh/g and 12514mAh/g ,respectively 1At 25℃and 60℃,its capacity retention ratios of the 50th 015C cycle were 9817%and 9215%,respectively 1K ey w ords :Li 2ion battery ;　lithium difluoro (axalato )borate (LiBC 2O 4F 2);　electrolyte ;　electrochemical performance 电动车的工作温度一般较高,而目前商品化锂离子电池用的电解质锂盐LiPF 6的高温性能不稳定,使电动车用锂离子电池的发展受到限制[1]。

锂离子电池高压电解液应用及电化学性能分析

锂离子电池高压电解液应用及电化学性能分析伍沛亮;李沫林【摘要】在锂离子电池中电解液是传递锂离子的载体，正是通过电解液实现电池正极、负极及隔膜的连接，由此可见，电解液的品质会直接影响锂离子电池的性能。

传统水系电解液的理论分解电压仅1.23V，所以铅酸蓄电池主要应用水系电解液其最高电压仅为2V，而锂离子电池工作电压至少在3~4V，因此研究锂离子电池高压电解液的应用及电化学性能具有重要意义。

以磷酸铁锂离子电池（LiFePO4）使用草酸二氟硼酸锂（LiBC2O4F2）基电解液为例，分析LiBC2O4F2的电化学性能。

%Electrolyte is the carrier of lithium ion in lithium ion battery.It is through the electrolyte that the positive pole,the negative pole and the separator of the battery are connected.Thus,the quality of the electrolyte directly affects the performance of the lithium ion battery.The traditional electrolytic solution of the traditional theory of electrolysis voltage is only 1.23V,so the main application of lead-acid battery electrolyte is the maximum voltage of only 2V,while the lithium-ion battery voltage at least3-4V,so the study of high-voltage lithium-ion battery electrolyte And electrochemical properties.The electrochemical performance of LiBC2O4F2 was studied by using lithium difluoroborate(LiBC2O4F2)as the electrolyte,using lithium iron phosphate(LiFePO4)as the electrolyte.【期刊名称】《化工设计通讯》【年(卷),期】2016(042)012【总页数】2页(P86-86,98)【关键词】锂离子电池;高压电解液;电化学性能【作者】伍沛亮;李沫林【作者单位】佛山中国科学院产业技术研究院，广东佛山 528200;一汽-大众汽车有限公司佛山分公司，广东佛山 528225【正文语种】中文【中图分类】TM912.9传统水系电解液不适用于锂离子电池，锂离子电池电解液必须应用电化学窗口更宽的非水电解液体系，至少要达到以下几点要求：在较宽的温度范围内电解率要保持较高的水平及稳定的性能；在较宽的温度范围内具有良好的稳定性，不会发生分解、其它化学反应等；具备较宽的电化学窗口，在0～5V之间可保证电解液不会出现显著副反应为宜；电解液与电极材料的相容性好，保证形成的钝化膜稳定、有效；闪点高，易燃性差，具备较高的安全性；低毒或无毒且造价低，不会对人体造成危害，且不会增加过多的生产成本。

锂离子电池无机电解液的电化学性能

锂离子电池无机电解液的电化学性能姜姗姗【摘要】锂离子电池无机电解液作为新开发的项目,较有机电解液具有更广阔的发展前景性,进行锂离子电池无机电解液的电化学性能研究,准备实验室制无机电解液与市场购买掺杂0.6‰的无机电解液,进行电导率、电容性、充放电性分析,得出切实可行的数据,为锂离子电池无机电解液的电化学性能提供参数支持.【期刊名称】《世界有色金属》【年(卷),期】2018(000)022【总页数】2页(P142-143)【关键词】锂离子电池;无机电解液;电化学性能【作者】姜姗姗【作者单位】吕梁学院,化学化工系,山西吕梁 033000【正文语种】中文【中图分类】TN913锂离子电池作为电池的重要组成部分，其电解液的研究主要分为有机电解液与无机电解液两种[1]，近年来随着无机材料科学的发展，无机电解液具有更高的发展优势，为了解锂离子电池无机电解液的电化学性能，进行锂离子电池无机电解液的电化学性能研究，锂本文采用实验室制无机电解液与市场购买为0.6‰的两种无机电解液，分别进行电导率、电容性、充放电性分析，得出在不同温度下、不同掺杂程度下的，电化学变化情况，得出切实可行的数据，为锂离子电池无机电解液的发展提供电化学参数。

1 锂离子电池无机电解液的电化学性能研究的准备1.1 锂离子电池无机电解液的准备锂离子电池无机电解液较有机电解液具有更高的稳定性以及电化学性能，但受无机电解液制备条件影响，对锂离子电池无机电解液的电化学性能有着不同的参数，为此本文采用无机复合树脂、碳酸乙烯酯（C3H4O3）、碳酸丙烯酯（C4H6O3）、碳酸二乙酯（C5H10O3），碳酸甲乙酯（C4H8O3）、六氟磷酸锂（LiPF6）制备锂离子电池无机电解液，对锂离子电池无机电解液的电导率、电容性、充放电性进行分析。

锂离子电池无机电解液主要成分如表1所示：表1 锂离子电池无机电解液主要成分成分含量/% 成分含量/%无机复合树脂 14.0 碳酸甲乙酯 4.0碳酸乙烯酯 8.0 六氟磷酸锂 25.4碳酸丙烯酯 12.0 丙酮 2.0碳酸二乙酯 22.2 去离子水余量1.2 电化学性能研究测试设备的准备（1）实验用电解槽；（2）实验用恒温槽；（3）100ml容量瓶；（4）50ml移液管；（5）梅特勒-托利多InPro 7250ST PEEK电导率测试仪（电导率试验用）；（6）上海辰华仪器有限公司，CHI 660C电化学工作站（电容试验用）；（7）可编程直流电源（充放电用）；（8）可编程直流负载（充放电用）；（9）数据采集箱.2 实现锂离子电池无机电解液的电化学性能研究2.1 锂离子电池无机电解液的电导率分析电解液电导率是形容锂离子电池导电性的指标，导电性是电化学性能重要的组成部分，分析锂离子电池无机电解液的电导率能够了解锂离子电池无机电解液的导电能力[2]。

锂离子电池对电解液量需求及电解液量对电池性能的影响

锂离子电池对电解液量需求及电解液量对电池性能的影响2010年06月11日作者：杉杉科技技术支持中心来源：《化学与物理电源系统》第17期编辑：ser1 前言通用的锂离子电池电解液由无机锂盐电解质和有机碳酸酯组成，作为锂离子迁移和电荷传递的介质，是锂离子电池不可或缺的重要组成部分，是锂离子电池获得高电压、高能量密度、高循环性能等优点的基础。

电解液开发和设计过程中，可以通过提高电解液纯度、调节锂盐浓度和溶剂组成、使用功能添加剂来控制和改善电解液的杂质含量、导电率、粘度、温度窗口等理化性能。

在电池设计过程中，不可忽略正负极材料与电解液的兼容性，针对不同的正负极体系选择恰当的电解液体系是电池获得优异性能的前提。

选择了恰当的正负极与电解液体系，并不能保证电池具备高能量密度、长循环寿命和高安全性等优点，还要确定恰当的电解液量。

本文考察了电解液量对锂离子电池容量、循环性能、安全性能的影响以及不同正极材料体系对电解液量的需求差异。

2 实验方法选取523450方型铝壳型号作为实验电芯型号，正极活性物质相应分别采用钴酸锂、镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂，设计压实密度分别为3.9g/cm3、3.45g/cm3、2.8g/cm3、2.3g/cm3；负极采用人造石墨，设计压实密度为1.55g/cm3，电解液体系为1M LiPF6/（EC/EMC/DEC/MPC/添加剂），密度为1.23g/cm3。

其中钴酸锂电芯1C倍率的标称容量为1000mAh，镍钴锰酸锂电芯1C倍率的标称容量800mAh，锰酸锂电芯1C倍率的标称容量为600mAh，磷酸铁锂电芯1C倍率的标称容量为600mAh。

根据不同正极，按照工艺分别制成523450铝壳方型电芯100只。

相应各取只未注液电芯，采用真密度仪测试封口前后的体积，计算电芯内部的空间体积，此体积乘以电解液的密度，即可得到电芯的最大注液量。

根据电芯内部空间测试结果，制定注液梯度，进行对比实验。

将剩余电芯平均分配后，按照注液梯度进行注液，再按正常工艺完成化成、封口等工序后称量电芯的重量，电芯老化后留待测试。