鋰離子電池電解液成膜添加劑的研究.pdf

1、隨著能源與環(huán)境問題的日益突出以及現代科技的快速發(fā)展，對電池的性能提出了更高的要求。在鋰離子電池中，電極/電解液界面存在的SEI膜對鋰離子電池的安全性能、自放電、容量、低溫性能、庫侖效率、循環(huán)性能和不可逆容量有重要影響。因此，選擇適當的電解液及其添加劑，以保證電解液各組分在電極/電解液界面形成性能優(yōu)良、結構穩(wěn)定的SEI膜是非常重要的。
　　論文詳細評述了鋰離子電池及其添加劑的發(fā)展現狀，通過理論計算，確定二硫化碳作為SEI膜成膜添加劑

2、。利用掃描電子顯微鏡和X射線光電子能譜研究表明，二硫化碳在電池的循環(huán)過程中參與了SEI膜的形成，SEI膜的組成物質中主要是C、O、F三種元素，加入二硫化碳后，S元素也成為主要組分，SEI膜的主要組成物質有烷基氧鋰、烷基碳酸酯鋰、碳酸鋰、硫酸鹽、聚烯烴及氟化鋰等。循環(huán)伏安和充放電研究進一步表明，介穩(wěn)相石墨碳微球負極材料表面在首次充放電過程中就形成了完整的SEI膜。
　　對于碳酸乙烯酯基電解液，加入二硫化碳后，MCMB電極的循環(huán)性能得

3、到改善，50次循環(huán)，Li/MCMB電池的比容量在首次放電容量的基礎上增加5％，而無添加劑二硫化碳的電池比容量衰減3%；二硫化碳加入還改善了Li/MCMB電池的倍率特性。二硫化碳添加劑使Li/LiCoO2電池的庫侖效率平均提高2.5%。電化學阻抗譜研究表明，加入二硫化碳后電極SEI膜界面的阻抗降低10%左右。循環(huán)伏安研究表明，二硫化碳在1.7～2.0V(vs.Li/Li+)發(fā)生還原分解，還原產物沉積在MCMB電極表面，形成SEI膜。