新型电解质锂盐双丙二酸硼酸锂衍生物的合成及其电解质性能研究

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1、北京化工大学硕士研究生学位论文题目堑型鱼鲤厦堡垫巫匝三壁塑酸堡堑生堑趁金盛区墓电解质性能研究日期：二0一三年四月三十日北京化工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：日期：圣尘：篁：三2关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产

2、权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。作者签名：垫虫日期：兰!!芝：堇：三]导师签名：日期：学位论文数据集中图分类号0645．17；0646；学科分类号150．3050THl45．1论文编号1001020131099密级无学位授予单位代码loolO学位授予单位名称北京化工大学作者姓名刘坤学号2010001099获学位专业名称化学获学位专业代码0703课题来源

3、自筹研究方向基础研究论文题目新型电解质锂盐双丙二酸硼酸锂衍生物的合成及其电解质性能研究双丙二酸硼酸锂衍生物；有机阴离子锂盐；合成；超级电容电池；电解关键词质溶液；论文答辩日期2013年5月24日书论文类型基础研究学位论文评阅及答辩委员会情况姓名职称工作单位学科专长指导教师韩克飞副教授北京化工大学功能有机、应用化学评阅人1朱红教授北京化工大学有机化学、应用化学评阅人2汪中明副教授北京化工大学功能有机、应用化学评阅人3评阅人4评阅人5徽员纵朱红教授北京化工大学有机化学、应用化学答辩委员1周云山教授北京化工大学无机化学、物理化学答辩委员2宋家庆教授北京化工大学应用化学、无机化学

4、答辩委员3李增和副教授北京化工大学分析化学、应用化学答辩委员4韩冬梅副教授北京化工大学应用化学、无机化学答辩委员5注：一．论文类型：1．基础研究2．应用研究3．开发研究4．其它二．中图分类号在《中国图书资料分类法》查询。三．学科分类号在中华人民共和国国家标准(GB／T13745．9)《学科分类与代码》中查询。四．论文编号由单位代码和年份及学号的后四位组成摘要新型电解质锂盐双丙二酸硼酸锂衍生物的合成及其电解质性能研究电解质是所有电池以及电容器的重要组成部分之一，它在各个储能元件中都起着重要的作用。电解质一般填充在储能器件的正负极之间，是连接正负极材料的桥梁。电解质的性质直接

5、影响着储能器件的各项性能指标，如：循环性能、倍率性能、充放电速率、使用温度等。同时电解质也很大程度的影响着这些储能器件的安全性以及制造成本。在对超级电容电池电解质的研究中，一般使用锂离子电池电解液或锂盐与电化学电容器电解质有机溶剂混合而成的的电解液。从研制适合超级电容电池、电化学电容器均可使用的电解液的角度出发，本论文制备并表征了一系列的以硼原子为中心原子的九种有机阴离子电解质锂盐，分别是双草酸硼酸锂(LiBOB)、双丙二酸硼酸锂(LiBMB)、双乙基丙二酸硼酸锂(LiBMB．A)、双正丁基丙二酸硼酸锂(LiBMB．B)、双正辛基丙二酸硼酸锂(LiBMB．C)、双1．甲基

6、丙基丙二酸硼酸锂(LiBMB—D)和双2一甲基丙基丙二酸硼酸锂(LiBMB．D2)、双环戊基丙二酸硼酸锂(LiBMB一日以及双环己基丙二酸硼酸锂(LiBMB．E2)。同时对溶剂体系进行了优化，并对电解质溶液的各项性能做了研究，得出以下结果：1、合成新型电解质锂盐以及电解质电导率研究。25。C时，电解质锂盐LiBOB配制的电解液电导率可达5．75mS／cm，电解质锂盐LiBMB及LiBMB—A电导率也可达到4．45mS／cm和3．09mS／cm。研究1结果表明，2．取代双丙二酸硼酸锂衍生物电解质锂盐体系电解液电导率随着取代基碳原子数增加而降低，当取代基碳原子数较少时，这一降

7、低趋势不显著，随着碳原子数的增加，电导率降低趋势明显增大。同时，当取代基碳原子数较少时，改变取代基的构型对其电解质电导率有显著影响；当取代基碳原子数增大到一定范围时，改变其构型对电解质电导率的影响不显著。2、电解质锂盐稳定性研究。热重测试以及电化学窗口测试表明，9种以硼原子为中心原子的有机阴离子电解质锂盐热稳定性以及电化学稳定性良好，其中热稳定性以及电化学稳定性最好的是LiBOB，其分解温度在250℃以上，电化学窗口为4．5V。研究结果表明，2．取代双丙二酸硼酸锂衍生物电解质锂盐化学稳定性随着取代基碳原子数增加而降低，但是降低