鋰離子電池高壓電解液添加劑的電化學性能研究
發(fā)布時間：2022-09-17 10:36
為了適應鋰離子電池電動車日益增長的高能量密度市場需求,在工作電壓這方面,也進一步對電池高壓工作環(huán)境提出了更高的要求。目前傳統(tǒng)商業(yè)電解液中的主鹽Li PF6和碳酸酯溶劑在電壓下不滿足高抗氧化的條件,在4.3V以上會導致電解質溶劑的嚴重分解和表面層的持續(xù)生長,從而導致庫侖效率低、容量衰減快。因此,開發(fā)研究耐高壓的電解液,可以促進新能源行業(yè)的發(fā)展。為了解決以上問題,本文采用LiNi0.5Mn1.5O2和LiNi0.8Co0.15Al0.05O2兩種正極材料,研究并分析全新的高壓電解液對其電化學性能的影響。首先,本文通過循環(huán)性能測試的綜合對比,選取2%己二腈（ADN）加入到0.5mol-L-1LiPF6-EC/EMC+0.5 mol L-1Li BF4-GBL,并利用三元正極材料LiNi0.8Co0.1...
【文章頁數(shù)】：70 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 鋰離子電池的基本結構和工作原理
1.2.1 鋰離子電池的基本結構
1.2.2 鋰離子電池的工作原理
1.2.3 鋰離子電池的特點
1.3 鋰離子電池電解液和正負極材料
1.3.1 鋰離子電池電解液
1.3.2 正極材料
1.3.3 負極材料
1.4 本論文研究內容和意義
2 實驗材料儀器和表征方法
2.1 實驗材料及儀器
2.1.1 實驗原料藥品
2.1.2 實驗儀器
2.2 電池組件的制備和電池的組裝
2.2.1 電解液的制備
2.2.2 電極片的制備
2.2.3 扣式電池的組裝
2.3 電化學性能測試
2.3.1 循環(huán)伏安測試(CV)
2.3.2 電化學交流阻抗測試(EIS)
2.3.3 基本電池性能測試
2.4 材料檢測與表征
2.4.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.4.2 X射線光電子能譜(XPS)
2.4.3 X射線衍射分析(XRD)
2.4.4 透射電子顯微鏡(TEM)
3 己二腈添加劑(ADN)對高壓電解液電化學性能的影響
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.3 結果與討論
3.3.1 己二腈(ADN)添加比例優(yōu)化
3.3.2 電解液的循環(huán)伏安分析
3.3.3 不同溫度下的放電曲線
3.3.4 NCA/Li正極半電池電化學性能研究
3.3.5 NCA/Li正極半電池阻抗分析
3.3.6 電極材料的表征分析
3.4 本章小結
4 氟代碳酸乙烯酯添加劑(FEC)對ADN基高電壓電解液電化學性能的影響
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.3 結果與討論
4.3.1 電解液的循環(huán)伏安分析
4.3.2 FEC添加劑對電池電化學性能的影響
4.3.3 電池的阻抗測試分析
4.3.4 電極材料的表征
4.4 本章小結
5 結論與展望
5.1 結論
5.2 展望
參考文獻
碩士研究生期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋰離子電池高壓電解液研究進展[J]. 凡俊田,董陶,張?zhí)m,陳仕謀. 過程工程學報. 2018(06)
[2]二氟草酸硼酸鋰（LiODFB）的制備及其在碳酸二甲酯中的相圖和離子締合規(guī)律（英文）[J]. 周宏明,肖凱文,李薦,肖德敏,蔣逸雄. Journal of Central South University. 2018(03)
[3]鋰離子電池負極材料鈦酸鋰研究進展[J]. 溫書劍,張熠霄,陳陽,宋春陽,崔曉莉. 功能材料. 2016(12)
[4]高壓鎳錳酸鋰電池電解液體系探索研究[J]. 秦銀平,劉楊,王德宇. 電池工業(yè). 2016(01)
[5]鋰離子電池新型電解質鋰鹽的研究進展[J]. 李世友,趙冬妮,崔孝玲,薛宇宙,唐鳳娟. 化工新型材料. 2016(09)
[6]動力電池三元材料要穩(wěn)中求進[J]. 黃震雷,王歡歡,周恒輝. 新材料產業(yè). 2016(06)
[7]鋰離子電池電解液有機鋰鹽的研究進展[J]. 梁曼,劉燕林. 廣東化工. 2015(10)
[8]硼基鋰鹽電解質在鋰離子電池中應用研究進展[J]. 李琪,喬慶東,王艷菊,韓江燕. 化工新型材料. 2015(02)
[9]非碳酸酯基溶劑鋰離子電池電解液的研究進展[J]. 羅瑞,任婉,蔣陽梅,廖世軍. 現(xiàn)代化工. 2014(08)
[10]鋰離子電池發(fā)展現(xiàn)狀及其前景分析[J]. 閆金定. 航空學報. 2014(10)
本文編號：3679072
【文章頁數(shù)】：70 頁
【學位級別】：碩士
【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
1.1 引言
1.2 鋰離子電池的基本結構和工作原理
1.2.1 鋰離子電池的基本結構
1.2.2 鋰離子電池的工作原理
1.2.3 鋰離子電池的特點
1.3 鋰離子電池電解液和正負極材料
1.3.1 鋰離子電池電解液
1.3.2 正極材料
1.3.3 負極材料
1.4 本論文研究內容和意義
2 實驗材料儀器和表征方法
2.1 實驗材料及儀器
2.1.1 實驗原料藥品
2.1.2 實驗儀器
2.2 電池組件的制備和電池的組裝
2.2.1 電解液的制備
2.2.2 電極片的制備
2.2.3 扣式電池的組裝
2.3 電化學性能測試
2.3.1 循環(huán)伏安測試(CV)
2.3.2 電化學交流阻抗測試(EIS)
2.3.3 基本電池性能測試
2.4 材料檢測與表征
2.4.1 掃描電子顯微鏡(SEM)
2.4.2 X射線光電子能譜(XPS)
2.4.3 X射線衍射分析(XRD)
2.4.4 透射電子顯微鏡(TEM)
3 己二腈添加劑(ADN)對高壓電解液電化學性能的影響
3.1 引言
3.2 實驗部分
3.3 結果與討論
3.3.1 己二腈(ADN)添加比例優(yōu)化
3.3.2 電解液的循環(huán)伏安分析
3.3.3 不同溫度下的放電曲線
3.3.4 NCA/Li正極半電池電化學性能研究
3.3.5 NCA/Li正極半電池阻抗分析
3.3.6 電極材料的表征分析
3.4 本章小結
4 氟代碳酸乙烯酯添加劑(FEC)對ADN基高電壓電解液電化學性能的影響
4.1 引言
4.2 實驗部分
4.3 結果與討論
4.3.1 電解液的循環(huán)伏安分析
4.3.2 FEC添加劑對電池電化學性能的影響
4.3.3 電池的阻抗測試分析
4.3.4 電極材料的表征
4.4 本章小結
5 結論與展望
5.1 結論
5.2 展望
參考文獻
碩士研究生期間發(fā)表論文
致謝
【參考文獻】：
期刊論文
[1]鋰離子電池高壓電解液研究進展[J]. 凡俊田,董陶,張?zhí)m,陳仕謀. 過程工程學報. 2018(06)
[2]二氟草酸硼酸鋰（LiODFB）的制備及其在碳酸二甲酯中的相圖和離子締合規(guī)律（英文）[J]. 周宏明,肖凱文,李薦,肖德敏,蔣逸雄. Journal of Central South University. 2018(03)
[3]鋰離子電池負極材料鈦酸鋰研究進展[J]. 溫書劍,張熠霄,陳陽,宋春陽,崔曉莉. 功能材料. 2016(12)
[4]高壓鎳錳酸鋰電池電解液體系探索研究[J]. 秦銀平,劉楊,王德宇. 電池工業(yè). 2016(01)
[5]鋰離子電池新型電解質鋰鹽的研究進展[J]. 李世友,趙冬妮,崔孝玲,薛宇宙,唐鳳娟. 化工新型材料. 2016(09)
[6]動力電池三元材料要穩(wěn)中求進[J]. 黃震雷,王歡歡,周恒輝. 新材料產業(yè). 2016(06)
[7]鋰離子電池電解液有機鋰鹽的研究進展[J]. 梁曼,劉燕林. 廣東化工. 2015(10)
[8]硼基鋰鹽電解質在鋰離子電池中應用研究進展[J]. 李琪,喬慶東,王艷菊,韓江燕. 化工新型材料. 2015(02)
[9]非碳酸酯基溶劑鋰離子電池電解液的研究進展[J]. 羅瑞,任婉,蔣陽梅,廖世軍. 現(xiàn)代化工. 2014(08)
[10]鋰離子電池發(fā)展現(xiàn)狀及其前景分析[J]. 閆金定. 航空學報. 2014(10)
本文編號：3679072
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