锂离子电池高压电解液添加剂的电化学性能研究
发布时间：2022-09-17 10:36
为了适应锂离子电池电动车日益增长的高能量密度市场需求,在工作电压这方面,也进一步对电池高压工作环境提出了更高的要求。目前传统商业电解液中的主盐Li PF6和碳酸酯溶剂在电压下不满足高抗氧化的条件,在4.3V以上会导致电解质溶剂的严重分解和表面层的持续生长,从而导致库仑效率低、容量衰减快。因此,开发研究耐高压的电解液,可以促进新能源行业的发展。为了解决以上问题,本文采用LiNi0.5Mn1.5O2和LiNi0.8Co0.15Al0.05O2两种正极材料,研究并分析全新的高压电解液对其电化学性能的影响。首先,本文通过循环性能测试的综合对比,选取2%己二腈（ADN）加入到0.5mol-L-1LiPF6-EC/EMC+0.5 mol L-1Li BF4-GBL,并利用三元正极材料LiNi0.8Co0.1...
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池的基本结构和工作原理
1.2.1 锂离子电池的基本结构
1.2.2 锂离子电池的工作原理
1.2.3 锂离子电池的特点
1.3 锂离子电池电解液和正负极材料
1.3.1 锂离子电池电解液
1.3.2 正极材料
1.3.3 负极材料
1.4 本论文研究内容和意义
2 实验材料仪器和表征方法
2.1 实验材料及仪器
2.1.1 实验原料药品
2.1.2 实验仪器
2.2 电池组件的制备和电池的组装
2.2.1 电解液的制备
2.2.2 电极片的制备
2.2.3 扣式电池的组装
2.3 电化学性能测试
2.3.1 循环伏安测试(CV)
2.3.2 电化学交流阻抗测试(EIS)
2.3.3 基本电池性能测试
2.4 材料检测与表征
2.4.1 扫描电子显微镜(SEM)
2.4.2 X射线光电子能谱(XPS)
2.4.3 X射线衍射分析(XRD)
2.4.4 透射电子显微镜(TEM)
3 己二腈添加剂(ADN)对高压电解液电化学性能的影响
3.1 引言
3.2 实验部分
3.3 结果与讨论
3.3.1 己二腈(ADN)添加比例优化
3.3.2 电解液的循环伏安分析
3.3.3 不同温度下的放电曲线
3.3.4 NCA/Li正极半电池电化学性能研究
3.3.5 NCA/Li正极半电池阻抗分析
3.3.6 电极材料的表征分析
3.4 本章小结
4 氟代碳酸乙烯酯添加剂(FEC)对ADN基高电压电解液电化学性能的影响
4.1 引言
4.2 实验部分
4.3 结果与讨论
4.3.1 电解液的循环伏安分析
4.3.2 FEC添加剂对电池电化学性能的影响
4.3.3 电池的阻抗测试分析
4.3.4 电极材料的表征
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
硕士研究生期间发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂离子电池高压电解液研究进展[J]. 凡俊田,董陶,张兰,陈仕谋. 过程工程学报. 2018(06)
[2]二氟草酸硼酸锂（LiODFB）的制备及其在碳酸二甲酯中的相图和离子缔合规律（英文）[J]. 周宏明,肖凯文,李荐,肖德敏,蒋逸雄. Journal of Central South University. 2018(03)
[3]锂离子电池负极材料钛酸锂研究进展[J]. 温书剑,张熠霄,陈阳,宋春阳,崔晓莉. 功能材料. 2016(12)
[4]高压镍锰酸锂电池电解液体系探索研究[J]. 秦银平,刘杨,王德宇. 电池工业. 2016(01)
[5]锂离子电池新型电解质锂盐的研究进展[J]. 李世友,赵冬妮,崔孝玲,薛宇宙,唐凤娟. 化工新型材料. 2016(09)
[6]动力电池三元材料要稳中求进[J]. 黄震雷,王欢欢,周恒辉. 新材料产业. 2016(06)
[7]锂离子电池电解液有机锂盐的研究进展[J]. 梁曼,刘燕林. 广东化工. 2015(10)
[8]硼基锂盐电解质在锂离子电池中应用研究进展[J]. 李琪,乔庆东,王艳菊,韩江燕. 化工新型材料. 2015(02)
[9]非碳酸酯基溶剂锂离子电池电解液的研究进展[J]. 罗瑞,任婉,蒋阳梅,廖世军. 现代化工. 2014(08)
[10]锂离子电池发展现状及其前景分析[J]. 闫金定. 航空学报. 2014(10)
本文编号：3679072
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
1.1 引言
1.2 锂离子电池的基本结构和工作原理
1.2.1 锂离子电池的基本结构
1.2.2 锂离子电池的工作原理
1.2.3 锂离子电池的特点
1.3 锂离子电池电解液和正负极材料
1.3.1 锂离子电池电解液
1.3.2 正极材料
1.3.3 负极材料
1.4 本论文研究内容和意义
2 实验材料仪器和表征方法
2.1 实验材料及仪器
2.1.1 实验原料药品
2.1.2 实验仪器
2.2 电池组件的制备和电池的组装
2.2.1 电解液的制备
2.2.2 电极片的制备
2.2.3 扣式电池的组装
2.3 电化学性能测试
2.3.1 循环伏安测试(CV)
2.3.2 电化学交流阻抗测试(EIS)
2.3.3 基本电池性能测试
2.4 材料检测与表征
2.4.1 扫描电子显微镜(SEM)
2.4.2 X射线光电子能谱(XPS)
2.4.3 X射线衍射分析(XRD)
2.4.4 透射电子显微镜(TEM)
3 己二腈添加剂(ADN)对高压电解液电化学性能的影响
3.1 引言
3.2 实验部分
3.3 结果与讨论
3.3.1 己二腈(ADN)添加比例优化
3.3.2 电解液的循环伏安分析
3.3.3 不同温度下的放电曲线
3.3.4 NCA/Li正极半电池电化学性能研究
3.3.5 NCA/Li正极半电池阻抗分析
3.3.6 电极材料的表征分析
3.4 本章小结
4 氟代碳酸乙烯酯添加剂(FEC)对ADN基高电压电解液电化学性能的影响
4.1 引言
4.2 实验部分
4.3 结果与讨论
4.3.1 电解液的循环伏安分析
4.3.2 FEC添加剂对电池电化学性能的影响
4.3.3 电池的阻抗测试分析
4.3.4 电极材料的表征
4.4 本章小结
5 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
硕士研究生期间发表论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]锂离子电池高压电解液研究进展[J]. 凡俊田,董陶,张兰,陈仕谋. 过程工程学报. 2018(06)
[2]二氟草酸硼酸锂（LiODFB）的制备及其在碳酸二甲酯中的相图和离子缔合规律（英文）[J]. 周宏明,肖凯文,李荐,肖德敏,蒋逸雄. Journal of Central South University. 2018(03)
[3]锂离子电池负极材料钛酸锂研究进展[J]. 温书剑,张熠霄,陈阳,宋春阳,崔晓莉. 功能材料. 2016(12)
[4]高压镍锰酸锂电池电解液体系探索研究[J]. 秦银平,刘杨,王德宇. 电池工业. 2016(01)
[5]锂离子电池新型电解质锂盐的研究进展[J]. 李世友,赵冬妮,崔孝玲,薛宇宙,唐凤娟. 化工新型材料. 2016(09)
[6]动力电池三元材料要稳中求进[J]. 黄震雷,王欢欢,周恒辉. 新材料产业. 2016(06)
[7]锂离子电池电解液有机锂盐的研究进展[J]. 梁曼,刘燕林. 广东化工. 2015(10)
[8]硼基锂盐电解质在锂离子电池中应用研究进展[J]. 李琪,乔庆东,王艳菊,韩江燕. 化工新型材料. 2015(02)
[9]非碳酸酯基溶剂锂离子电池电解液的研究进展[J]. 罗瑞,任婉,蒋阳梅,廖世军. 现代化工. 2014(08)
[10]锂离子电池发展现状及其前景分析[J]. 闫金定. 航空学报. 2014(10)
本文编号：3679072
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