新型鋰鹽LiBOB電解質溶液的熱力學及電化學研究.pdf

1、目前，世界對電動汽車的關注把各國都帶入了研發(fā)車用鋰動力電池的高潮。我國對電動汽車產(chǎn)業(yè)及動力電池的發(fā)展也非常重視，從“十五”至“十三五”計劃相關研究均被列為重大科技項目規(guī)劃。作為鋰離子電池的四要素（電解液、正負極材料及隔膜）之一的電解液，在我國其相關研究和開發(fā)遠不如正負極材料受到重視。電解液是鋰離子電池中提供鋰離子通行的橋梁，承擔著正負極之間輸送離子傳導電流的作用，對電池的比容量、工作溫度范圍、循環(huán)效率及安全性能等都起著至關重要的作用。隨

2、著鋰動力電池在電池行業(yè)中所占市場份額的增大，傳統(tǒng)的電解液暴露出越來越多的缺點和不足，越來越不能滿足人們對電動汽車動力型電池高功率、高安全、高環(huán)保等綜合性能的期望和要求。因此，開發(fā)新型鋰鹽，加強電解質溶液新體系及相關溶液熱力學性質的基礎研究顯得非常必要。
　　本論文基于開展新型鋰鹽LiBOB電解質溶液體系熱力學及電化學研究工作，采用粘度、密度、電導率等物化性質測量手段對LiBOB鋰鹽在不同非水溶劑中溶解效應、分子締合及離子遷移等行為

3、進行了仔細的研究，并在此基礎上組裝模擬電池對其實際應用性能也進行了探索研究。主要研究結果如下：
　　1、測量了雙草酸硼酸鋰在六種不同有機溶劑（DMF，四氫呋喃，乙腈，γ-丁內(nèi)酯，二甲亞砜，碳酸乙稀酯）中的溶解度，溫度范圍為293.1K-363.15 K。將所測量的溶解度結果計算并用Apelblat方程擬合，計算了溶液的一些熱力學參數(shù)。結果表明隨著溫度的升高，LiBOB在有機溶劑中的溶解度都是逐漸減小的，且溶解度從大到小的順序：DM

4、SO> DMF> GBL>ACN> THF>PC。
　　2、精確測量了雙草酸硼酸鋰在二甲亞砜、GBL和N,N-二甲基甲酰胺中的粘度、密度和電導率數(shù)據(jù)。通過這些數(shù)據(jù)計算了熱力學膨脹系數(shù)和粘度B系數(shù)等參數(shù)。結果表明， LiBOB在DMSO、GBL和DMF溶液中的粘度、密度和電導率數(shù)據(jù)均隨著溫度升高而逐漸增大。在溶液里隨著LiBOB含量的增加，電解液的密度和粘度數(shù)據(jù)逐漸增大，但是電導率的數(shù)據(jù)逐漸增大至到LiBOB在溶液中的濃度達到0.7

5、mol.L-1時基于穩(wěn)定。
　　3、將配制好的電解質溶液：LiBOB+ACN+GBL、LiBOB+ GBL和商用電解液分別組裝成紐扣電池進行測試。結果表明，混合溶劑的電解液性能優(yōu)于單一溶劑的電解液，與商業(yè)電解液相比在低倍率下新型鋰鹽電解液沒有明顯的優(yōu)勢但是在高倍率下和多次充放電之后LiBOB電解液優(yōu)于傳統(tǒng)鋰鹽的電解液。
　　這些研究結果會直接增進人們對LiBOB電解質溶液新體系中微觀熱力學行為及電解質溶液微觀結構等溶液化學基