LiODFB-TFPC-DMC電解液對鋰離子電池性能的影響研究.pdf

1、高電壓尖晶石鎳錳酸鋰(LiNi0.5Mn1.5O4)工作電壓高達(dá)4.7 V，具有高的能量密度和功率密度，循環(huán)性能好，環(huán)境友好，有望成為下一代鋰離子電池正極材料。石墨由于工作電壓低、循環(huán)性能好、環(huán)境友好和價(jià)格低廉，是目前主要的負(fù)極材料。然而，電解液的組成也會影響石墨負(fù)極的電化學(xué)性能。雖然石墨負(fù)極在基于六氟磷酸鋰(LiPF6)的常規(guī)碳酸酯電解液中有較好的性能，但是常規(guī)碳酸酯電解液的氧化電勢低并且LiPF6的熱穩(wěn)定性差，會分解產(chǎn)生腐蝕正極材料

2、的氫氟酸(HF)，從而與高電壓正極材料LiNi0.5Mn1.5O4的相容性較差。因此開發(fā)一種能與LiNi0.5Mn1.5O4電極和石墨電極均有良好相容性的電解液具有重要意義。
　　本文采用循環(huán)伏安(CV)、恒電流充放電、電化學(xué)阻抗(EIS)、掃描電鏡(SEM)等方法，研究了二氟草酸硼酸鋰-三氟甲基碳酸乙烯酯/碳酸二甲酯(LiODFB-TFPC/DMC)電解液對LiNi0.5Mn1.5O4電極和石墨電極的電化學(xué)性能和表面形貌的影響。

3、
　　首先研究1.0 mol· L-1 LiODFB-TFPC/DMC電解液對LiNi0.5Mn1.5O4/Li半電池性能的影響。TFPC提高了電解液的氧化電勢并且LiODFB對LiNi0.5Mn1.5O4電極的腐蝕性很小，從而1.0 mol· L-1 LiODFB-TFPC/DMC電解液與LiNi0.5Mn1.5O4電極有很好的相容性。LiODFB的分解產(chǎn)物會在LiNi0.5Mn1.5O4電極表面參與形成低阻抗的固體電解質(zhì)相界面

4、(SEI)膜。因此，LiNi0.5Mn1.5O4/Li半電池在室溫和高溫下的循環(huán)性能、倍率性能和自放電性能在1.0 mol· L-1 LiODFB-TFPC/DMC電解液中得以顯著提高。
　　其次研究1.0 mol·L-1 LiODFB-TFPC/DMC電解液對Li/石墨(graphite)半電池性能的影響。結(jié)果表明在首次循環(huán)過程中，LiODFB約在1.5V在石墨負(fù)極表面還原，形成初始的SEI膜，減少了石墨表面的活性位點(diǎn)，抑制了電