鋰離子電池高電壓電解液體系的構(gòu)建及電化學(xué)性能的研究.pdf

1、隨著高電壓體系的迅速發(fā)展，高電壓電解液的研發(fā)已經(jīng)成為鋰離子電池技術(shù)研究的熱點。目前，商業(yè)使用的常規(guī)高電壓電解液主要是由LiPF6和碳酸酯類溶劑構(gòu)成，其氧化分解電壓在4.5V（vs.Li/Li+）附近。但是，LiPF6在使用的過程中會發(fā)生自催化作用產(chǎn)生酸性物質(zhì)，溶蝕正極材料。正極中溶蝕的過渡金屬離子又會進一步沉積在負極石墨層中，造成容量迅速衰減。
　　本文選用兼具LiBOB和LiBF4優(yōu)點的LiDFOB作為電解質(zhì)鋰鹽，并利用其在鎳錳

2、酸鋰LiNi0.5Mn1.5O4正極材料表面成膜性好的優(yōu)點對高電壓電解液體系進行改性研究。首先，為了研究ADN添加劑對高電壓電解液的作用機理，構(gòu)建了LiDFOB-DEC/EC/ADN電解液體系。相較于不含添加劑的體系，含有添加劑的電解液體系的容量保持率升至81.2%，循環(huán)效率升至72.8%。結(jié)合實驗數(shù)據(jù)，對ADN在LMNO正極表面的作用機理提出了兩種猜想。第一，XPS的測試結(jié)果認為ADN會富集在正極表面對其它溶劑產(chǎn)生空間位阻從而減少電解

3、液的分解；第二，量子化學(xué)計算方法分析ADN分解產(chǎn)物認為較為穩(wěn)定的分解產(chǎn)物會阻礙高價Ni4+氧化電解液。
　　隨后，本文結(jié)合ADN的作用機理對LiDFOB-DEC/EC/ADN體系在室溫下放電比容量低的缺陷進行優(yōu)化，通過在體系中引入含硫試劑優(yōu)化正負極表面界面膜，研究改進的界面膜對ADN在負極分解的抑制作用。通過對含硫試劑ES、DMS以及SL在正負電極作用效果的分析，得到LiDFOB-ES和LiDFOB-SL的適配體系，并認為在正極上