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

1、超級(jí)電容電池兼具電池高能量密度以及超級(jí)電容器長(zhǎng)循環(huán)壽命高功率密度的特點(diǎn)，是未來(lái)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的理想車(chē)載電源之一，研究開(kāi)發(fā)出成熟的電池體系對(duì)未來(lái)的儲(chǔ)能器件市場(chǎng)具有極大的沖擊力。電解液作為電池中最重要的一部分，對(duì)電池的容量、內(nèi)阻、循環(huán)壽命等性能有著重要的影響。因此研究開(kāi)發(fā)出適合超級(jí)電容電池使用的電解液具有現(xiàn)實(shí)意義。本論文通過(guò)電導(dǎo)率測(cè)試、交流阻抗、循環(huán)伏安、充放電測(cè)試以及倍率性能等測(cè)試手段，研究了電解質(zhì)鹽、溶劑和添加劑對(duì)電極界面及電池性能方面的

2、影響。
　　 針對(duì)LiMn2O4+AC/Li4Ti5O12電極體系的特點(diǎn)，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(zhì)鹽組合配制

3、成電解液，經(jīng)過(guò)各種電化學(xué)方法測(cè)試。結(jié)果表明，Et4NBF4與LiPF6組成的混合鹽電解液對(duì)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(duì)超級(jí)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(shí)驗(yàn)表明，鋰鹽與季銨鹽的含量并不是越多越好。當(dāng)混合鹽濃度為0.2 mol/L LiPF6+0.8 mol/L Et4

4、NBF4時(shí)，該超級(jí)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(hù)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(duì)已經(jīng)測(cè)試得出的最優(yōu)配方進(jìn)行放大實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)組裝063048型軟包電池進(jìn)行恒流充放電測(cè)試。結(jié)果表明，LiPF6與Et4NBF4的含量分別為0.2 mol/L和0.8 mol