温都水城会议讲稿-1.ppt

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 LiPF6和EC基电解液存在的问题 新型锂盐双草酸硼酸锂-LiBOB 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。 LiBOB基电解液存在的问题 The Conductivities of 0.7mol /l LiBOB EC/PC/DMC/EMC electrolytes at 20℃ The Conductivities of 0.7mol /l LiBOB EC/PC/DMC/EMC electrolytes at 60℃ 锂盐与水反应的热力学计算 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 2.1 LiBOB在GBL基电解液中的性能 5.GBL分解产物测试 6 Li/LiFePO4半电池性能 用1.5 M LiBOB-GBL以及1.5 M LiPF6-GBL电解液分别组装成Li/LiFePO4半电池，测试电池充放电的循环性能 使用LiBOB-GBL电解液，LiFePO4/Li电池能够表现出良好的循环性能。而LiPF6-GBL电解液则不适用于LiFePO4/Li电池。 6 交流阻抗测试 溶液电阻过大 润湿性不好 ，界面电阻过大 解决方法 与粘度较低的有机溶剂配合使用 7　GBL/EA/DMC体系 2.2 LiBOB-PC基电解液 2.Li/LiFePO4循环性能 问题在C/LiMn2O4和C/LiFePO4 (AA)电池中的应用 LiBOB的纯化和电解液稳定剂的研究十分重要 小结： 将GBL用作LiBOB的单一溶剂，能够显著提高LiBOB的溶解度和电解液的电导率； GC-MS测试结果表明，GBL的稳定性较好，分解时产生的气体量较少，分解产物中有少量的DMC和EA存在，GBL+DMC+EA可用做锂离子电池电解质； LiBOB/LiPF6-PC基电解液可用做锂离子电池电解质，且电解液的性能良好. 谢谢各位! * * 化学电源 锂离子电池 存在的问题 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。 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。 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。 改进锂离子电池关键材料的性能！ 正极 电解质 负极 有机溶剂 锂盐 碳酸酯类 羧酸酯类 醚类 LiPF6 EC+共溶剂 锂离子电池电解液 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 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 制备条件苛刻 ，污染严重 B.Yu, W.Qiu et al./ J.of Poower Sources166(2007)499-502 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 Xu K, ZhangS S, Jow T R, et al. Electrochemical and Solid-State Letters, 2002, 5(1): A26~A29 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 S.Wang, W.Qiu et al./ Electrochimica Acta 52(2007)4907-4910 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 LiBOB+ EC+共溶剂 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 1.寻找适合LiBOB盐