適用于磷酸亞鐵鋰的鋰離子電池電解液的研究.pdf

1、磷酸亞鐵鋰(LiFePO4)被認為是動力電池最有發(fā)展前途的正極材料之一。本文綜述了電解液的發(fā)展現(xiàn)狀，采用循環(huán)伏安、電化學阻抗、恒電流充放電、傅立葉紅外光譜(FTIR)、掃描電鏡(SEM)等方法，研究了電解液的溶劑體系和添加劑對電極界面和電池性能的影響。
　　首先研究了二元、三元及四元溶劑體系對LiFePO4/C電池性能的影響，結果表明，在二元體系中，碳酸乙烯酯（EC）和碳酸二甲酯（DMC）體系的倍率性能最好，EC和碳酸二乙酯（DE

2、C）體系的高溫性能最好；與EC基二元電解液，少量碳酸丙烯酯（PC）的加入能顯著提高電池的低溫性能和高溫性能，并且不會發(fā)生PC的共嵌現(xiàn)象；而EC、DMC、碳酸甲乙酯（EMC）和PC構成四元溶劑體系有更優(yōu)異的綜合性能。
　　其次考察了亞硫酸乙烯酯(ES)、丁磺酸內酯(BS)、亞硫酸丙烯酯(PS)，碳酸亞乙烯酯（VC）、亞乙烯基碳酸乙烯酯（VEC）和氟代碳酸乙烯酯（FEC）六種添加劑對LiFePO4/C電池性能的影響。結果表明，在電解液

3、中加入PS后，LiFePO4/C電池放電平臺提高約0.1V；而加入FEC的電解液組裝的LiFePO4/C電池500次循環(huán)后，容量保持率可以達到98.9％，并且發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)EC的加入還能顯著提高電池的低溫性能。SEM研究結果表明，加入PS和FEC后，負極材料表面形成固體電解質相界面膜（SEI膜）更平滑致密；FTIR研究結果表明，兩種添加劑加入后，烷氧基碳酸鋰特征吸收峰強度減弱，PS和FEC在電池的循環(huán)過程中參與了SEI膜的形成，并且電解液加入