混合鹽(LiPF6+Et4NBF4)用于超級電容電池(LiMn2O4+AC-Li4Ti5O12)電解液的研究.pdf

1、超級電容電池兼具電池高能量密度以及超級電容器長循環(huán)壽命高功率密度的特點，是未來電動汽車發(fā)展的理想車載電源之一，研究開發(fā)出成熟的電池體系對未來的儲能器件市場具有極大的沖擊力。電解液作為電池中最重要的一部分，對電池的容量、內阻、循環(huán)壽命等性能有著重要的影響。因此研究開發(fā)出適合超級電容電池使用的電解液具有現實意義。本論文通過電導率測試、交流阻抗、循環(huán)伏安、充放電測試以及倍率性能等測試手段，研究了電解質鹽、溶劑和添加劑對電極界面及電池性能方面的

2、影響。
　　 針對LiMn2O4+AC/Li4Ti5O12電極體系的特點，首先研究了四氟硼酸四乙基胺(Et4NBF4)與電極體系的相容性。選擇1 mol/L LiPF6、0.8mol/L LiPF6+0.2 mol/L Et4NBF4、0.5 mol/L LiPF6+0.5 mol/LEt4NBF4、0.2 mol/L LiPF6+0.8 mol/L Et4NBF4、1 mol/L Et4NBF4等5種不同配比的電解質鹽組合配制

3、成電解液，經過各種電化學方法測試。結果表明，Et4NBF4與LiPF6組成的混合鹽電解液對LiMn2O4+AC/Li與Li4Ti5O12/Li體系有良好的相容性。
　　 其次研究了LiPF6與Et4NBF4的含量對超級電容電池LiMn2O4+AC/Li4Ti5O12的影響，考察了季銨鹽在電極表面形成SEI膜的情況。實驗表明，鋰鹽與季銨鹽的含量并不是越多越好。當混合鹽濃度為0.2 mol/L LiPF6+0.8 mol/L Et4

4、NBF4時，該超級電容電池的性能發(fā)揮的最好。0.8 C循環(huán)5000周后容量保持率在50％以上，4C循環(huán)5000周容量保持率在80％以上。電解液中加入季銨鹽后有利于SEI膜（固液界面膜）的形成，更好的保護電極表面，使得4C倍率下的常溫循環(huán)穩(wěn)定性最優(yōu)。
　　 最后，對已經測試得出的最優(yōu)配方進行放大實驗，設計組裝063048型軟包電池進行恒流充放電測試。結果表明，LiPF6與Et4NBF4的含量分別為0.2 mol/L和0.8 mol