原文传递
新型锂盐LiBOB电解质溶液的热力学及电化学研究
| 论文题名： | 新型锂盐LiBOB电解质溶液的热力学及电化学研究 |
| 关键词： | 电动汽车;锂离子电池;双草酸硼酸锂;电解质溶液;电化学性能 |
| 摘要： | 目前，世界对电动汽车的关注把各国都带入了研发车用锂动力电池的高潮。我国对电动汽车产业及动力电池的发展也非常重视，从“十五”至“十三五”计划相关研究均被列为重大科技项目规划。作为锂离子电池的四要素（电解液、正负极材料及隔膜）之一的电解液，在我国其相关研究和开发远不如正负极材料受到重视。电解液是锂离子电池中提供锂离子通行的桥梁，承担着正负极之间输送离子传导电流的作用，对电池的比容量、工作温度范围、循环效率及安全性能等都起着至关重要的作用。随着锂动力电池在电池行业中所占市场份额的增大，传统的电解液暴露出越来越多的缺点和不足，越来越不能满足人们对电动汽车动力型电池高功率、高安全、高环保等综合性能的期望和要求。因此，开发新型锂盐，加强电解质溶液新体系及相关溶液热力学性质的基础研究显得非常必要。 本论文基于开展新型锂盐LiBOB电解质溶液体系热力学及电化学研究工作，采用粘度、密度、电导率等物化性质测量手段对LiBOB锂盐在不同非水溶剂中溶解效应、分子缔合及离子迁移等行为进行了仔细的研究，并在此基础上组装模拟电池对其实际应用性能也进行了探索研究。主要研究结果如下： 1、测量了双草酸硼酸锂在六种不同有机溶剂（DMF，四氢呋喃，乙腈，γ-丁内酯，二甲亚砜，碳酸乙稀酯）中的溶解度，温度范围为293.1K-363.15 K。将所测量的溶解度结果计算并用Apelblat方程拟合，计算了溶液的一些热力学参数。结果表明随着温度的升高，LiBOB在有机溶剂中的溶解度都是逐渐减小的，且溶解度从大到小的顺序：DMSO> DMF> GBL>ACN> THF>PC。 2、精确测量了双草酸硼酸锂在二甲亚砜、GBL和N,N-二甲基甲酰胺中的粘度、密度和电导率数据。通过这些数据计算了热力学膨胀系数和粘度B系数等参数。结果表明， LiBOB在DMSO、GBL和DMF溶液中的粘度、密度和电导率数据均随着温度升高而逐渐增大。在溶液里随着LiBOB含量的增加，电解液的密度和粘度数据逐渐增大，但是电导率的数据逐渐增大至到LiBOB在溶液中的浓度达到0.7mol.L-1时基于稳定。 3、将配制好的电解质溶液：LiBOB+ACN+GBL、LiBOB+ GBL和商用电解液分别组装成纽扣电池进行测试。结果表明，混合溶剂的电解液性能优于单一溶剂的电解液，与商业电解液相比在低倍率下新型锂盐电解液没有明显的优势但是在高倍率下和多次充放电之后LiBOB电解液优于传统锂盐的电解液。 这些研究结果会直接增进人们对LiBOB电解质溶液新体系中微观热力学行为及电解质溶液微观结构等溶液化学基本问题的理解和认识，为车用锂动力电池的电解液新体系等方面的研发提供强有力的理论支撑。 |
| 作者： | 陈付春 |
| 专业： | 化学 |
| 导师： | 杨震宇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南昌大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
