LiDFOB用于锂离子电池电解液添加剂的性能研究_陈果.pdf

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1、研究与设计LiDFOB用于锂离子电池电解液添加剂的性能研究陈果，刘立炳，惠怀兵，孟仙雅(东风商用车技术中心工艺研究所，湖北武汉430056)摘要：简述了合成高纯度的LiDFOB电解质盐的方法，测试了其在空气中的稳定性；将LiDFOB作为添加剂制备锂离子电池电解液，测试了其在集流体上的钝化特性，还采用石墨负极半电池测试了其各方面的电化学性能；制作7Ah磷酸铁锂电池对本电解液进行了60℃高温循环性能测试，结果表明LiDFOB的加入能大幅提高锂离子电池电解液的高温循环性能。关键词：锂离子电池；电解液；LiDFOB；电化学性能中图分类号：TM

2、912.9文献标识码：A文章编号：1002-087X(2015)07-1387-03StudyonperformanceofLiDFOBappliedinlithium-ionbatteryCHENGuo,LIULi-bing,HUIHuai-bing,MENGXian-ya(MaterialandTechnologyInstituteofDFCV,WuhanHubei430056,China)Abstract:Inthispaper,amethodofsynthesizinghighpuritylithiumdifluoro(oxa

3、late)borate(LiDFOB)wasreportedanditsstabilitywastestedintheair.ThepassivationcharacterofLiDFOBonelectricitycollectorwasalsotested.Theelectrochemicalperformanceoftheelectrolyte,withLiDFOBasanadditive,wastested.Durativecharge/dischargecycletestresultsat60℃indicatethatLiDF

4、OBadditivecanenhancetheperformanceofLi-ionbattery.Keywords:Li-ionbattery;electrolyte;LiDFOB[lithiumdifluoro(oxalate)borate];electrochemicalperformance电解质是锂离子电池电解液的关键材料，其在电解液中NMP(电池级)搅拌并混合均匀，然后涂布于铜箔上压制成极承担着输送离子、传导电流的作用。电解质对电解液的黏度、片，烘干后裁成直径12mm的圆片制成电极，对电极为金属锂电导率、工作温度范围及安全

5、性能等都起着至关重要的作片，隔膜为Celgard2325，制作2032扣式半电池分别测试不同用[1]。随着动力电池产业的发展，锂离子电解液对电解质性能配方电解液的性能。的要求越来越高，提高电解质性能对电解液整体性能的改善1.3电解液性能测试起着至关重要的作用。电解液与集流体相容性测试和扣式电池的EIS测试均采当前广泛采用的六氟磷酸锂电解质由于存在高温稳定性用德国Zahner公司的IM6型电化学工作站。扣式电池充放电不佳[2]，容易吸潮，遇水易分解[3]，生产及储存不方便的问题[4]，测试采用广州新威BTS5V10mA扣式电池检测仪。7

6、Ah全电一直以来人们都致力于寻找六氟磷酸锂的替代品。二氟草酸池充放电测试采用广州擎天的HT-V5C120D120-8充放电测硼酸锂(LiDFOB)电解质[5]具有高温稳定性好、不易水解的特试柜，高温测试采用江苏安特稳公司的GDJK-400高低温实验点，其在电解质盐领域巨大的应用前景已经引起了国内外研箱。究机构的广泛关注，是未来很有应用前景的新型电解质盐。2结果与讨论1实验2.1对集流体的钝化特性1.1电解液配制配制1mol/LLiDFOBEC/EMC/DMC(体积比)电解液，分在充满高纯氩气的手套箱中(氧含量≤5×10－6、水分含别对

7、浸泡于该电解液中的正负极集流体进行I/E(线性电位扫量≤10×10－6)，用LiPF(99.9%)与自制的LiDFOB(99%)作为[6]6描)实验，工作电极采用正极集流体铝箔和负极集流体铜箔，电解质盐，EC(碳酸乙烯酯，99.9%)，EMC(碳酸甲乙酯，对电极和参比电极为铂网电极，参比电极电位为0V。扫描速99.9%)，DMC(碳酸二甲酯，99.9%)作为溶剂配制电解液。率为10mV/s,铝箔集流体的扫描电压范围为0～6.5V，铜箔集1.2扣式电池的制作流体的扫描电压范围为-0.8～2.5V，分别对正负极集流体连采用改性人造石墨(杉

8、杉科技)制作负极片，将石墨、SP和续进行2次扫描。PVDF按照70∶20∶10的质量比称取并放于研钵中，加入从图1(a)可以看出,对铝箔进行第一次扫描时，氧化电流收稿日期：2014-12-13在1V处就开始急剧增大。第二