隨著鋰離子電池在多行業(yè)的深入應(yīng)用,人們對(duì)鋰離子電池性能的要求也越來(lái)越高。目前安全性問(wèn)題和高的能量密度已經(jīng)成為制約鋰離子電池發(fā)展的重要因素,對(duì)于更大的動(dòng)力電池組,要求更為嚴(yán)格。開(kāi)發(fā)合適的高電壓正極材料應(yīng)用于鋰離子電池中是提高能量密度的有效途徑之一。然而,目前市場(chǎng)上廣泛使用的電解質(zhì)主要由鋰鹽LiPF₆和碳酸酯有機(jī)溶劑組成,該鋰鹽遇水易分解,產(chǎn)生的HF會(huì)破壞高電壓正極結(jié)構(gòu)的完整,造成電池容量的衰減;并且易揮發(fā)、易燃的碳酸酯類(lèi)溶劑,在高的電流密度下工作存在嚴(yán)重的安全隱患。因此,開(kāi)發(fā)新型高電壓安全性電解質(zhì)已經(jīng)成為一個(gè)研究熱點(diǎn)。其中離子液體因其具有電化學(xué)窗口寬、熱穩(wěn)定性好、無(wú)蒸氣壓等特性而備受研究者青睞。根據(jù)以上思路,本文以高能量密度富鋰正極材料(Li_1.1Ni_0.25Mn_0.65O₂,RM)和5V高電壓正極材料(LiNi_0.5Mn_1.5O₄,LNMO)為主要研究對(duì)象,設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了具有高安全性的高電壓鋰離子電池電解質(zhì),取得了... 

【文章來(lái)源】：深圳大學(xué)廣東省

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

鋰離子電池的充放電原理示意

高壓高安全性鋰離子電池用新型哌啶類(lèi)離子液體電解質(zhì)的研制）正極和負(fù)極同時(shí)滿(mǎn)足高循環(huán)壽命、高充放電容量、快速充放電。為電池的重要組成部分之一，電解質(zhì)在一定程度上影響著鋰離子電池的安性能和循環(huán)壽命[11, 12]。由于傳統(tǒng)的有機(jī)碳酸酯電解質(zhì)易燃燒、不穩(wěn)定特性極端條件下的運(yùn)行中存在嚴(yán)重的安全隱患[13]，圖 1-3 是日常鋰離子電池發(fā)題。綜合考慮，必須研發(fā)一種具有高安全性的電解質(zhì)體系加以應(yīng)用。

預(yù)防這種情況的發(fā)生。近年來(lái)，苯類(lèi)化合物具有明顯地防過(guò)充作用[19-21]。-2,5-叔丁基-1,4-亞苯基-二磷酸(TEDBPDP)同時(shí)具有過(guò)充保護(hù)和阻燃兩種電測(cè)試表明，TEDBPDP 完全可以用于 LiMn2O4，作為耐過(guò)充劑，為電解全保障[22]。燃劑的其中一個(gè)功能是可以中斷氫氧自由基或氫自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，降低性。目前的主要研究方向是加入一些具有高沸點(diǎn)和不易燃的溶劑來(lái)提高電氟代有機(jī)溶劑特別是一些氟代碳酸酯，相對(duì)于普通碳酸酯具有較高的閃點(diǎn)性，將這種有機(jī)溶劑添加到電解液中，能夠改善安全性能[23-26]。其他一些磷酸酯[27, 28]、硅烷[29]、硼酸酯[30, 31]也可以作為阻燃添加劑，提高電池的如，來(lái)自 Nam-Soon Cho 課題組的研究人員詳細(xì)地研究了 TMSP 的作用機(jī)-4）。TMSP 在 LiNi0.5Mn1.5O4表面形成了一層包含無(wú)機(jī)物和無(wú)機(jī)物的組合體 膜，同時(shí) TSMP 還能消除由 LiPF6產(chǎn)生的 HF，這兩個(gè)作用大大降低了過(guò)溶出及 LiNi0.5Mn1.5O4結(jié)構(gòu)的變化。


本文編號(hào)：2913983