磷酸鐵鋰電池用高低溫電解液的研究.pdf

1、磷酸鐵鋰(LiFePO4)是動力電池最具發(fā)展前景的正極材料之一,研究其配套電解液也具有現(xiàn)實的意義。本文采用恒電流充放電、循環(huán)伏安、交流阻抗、等離子發(fā)射光譜(ICP)、掃描電鏡(SEM)和能量散射(EDS)等方法,研究了電解液的鋰鹽、溶劑和添加劑對電極界面及電池性能方面的影響。主要研究內(nèi)容包括：
　　 ⑴研究了新型鋰鹽二氟二草酸硼酸鋰(LiODFB)對磷酸鐵鋰/石墨電池高低溫性能的影響。結果表明,使用LiODFB作為鋰鹽加入到電解

2、液中對LiFePO4/Li電池沒有負面影響,LiODFB基電解液能有效地抑制LiFePO4在高溫條件下析出鐵離子。LiODFB基電解液中在石墨負極表面形成的SEI膜更致密、更穩(wěn)定。根據(jù)EIS結果可知,一方面,在LiODFB基電解液中形成的SEI膜熱穩(wěn)定性更好;另一方面,LiODFB基電解液能抑制鐵離子在負極上還原,有利于降低SEI膜阻抗,因此能顯著提高LiFePO4/石墨電池的高溫循環(huán)性能。另外可能是由于二氟二草酸硼酸鋰具有較低的電荷轉

3、移阻抗,將其作為添加劑加入到電解液中,電池具有良好的低溫性能,其反應原理有待進一步研究。
　　 ⑵研究了二元體系和新型溶劑丙酸乙酯(EP)對磷酸鐵鋰/石墨電池性能的影響。結果表明,在三種二元體系(EC+DMC、EC+DEC、EC+EMC)中,EC+DEC體系的高溫性能較對較好,EC+EMC體系的低溫性能相對較好。在EC+EMC二元溶劑中,丙酸乙酯的加入能顯著提高電池的低溫性能,但加入太多會對電池的高溫性能產(chǎn)生一定的負面影響。