LiFePO4-AG鋰離子電池用寬溫度范圍電解液研究.pdf

1、電解液是鋰離子電池的主要組成部分，對電池的溫度特性有著重要影響。較窄的應(yīng)用溫度范圍是制約現(xiàn)有鋰離子電池系統(tǒng)廣泛應(yīng)用的重要因素。本文從電解液的組成部分鋰鹽和溶劑入手，采用四氟硼酸鋰(LiBF4)-二草酸硼酸鋰(LiBOB)和雙三氟（甲基磺酸）亞胺鋰(LiTFSI)-二草酸硼酸鋰(LiBOB)兩種混合鋰鹽，以及添加低溫溶劑丁酸甲酯(MB)來改善磷酸鐵鋰/石墨(LiFePO4/AG)鋰離子電池的寬溫度性能。采用恒流充放測試研究了LiFePO4

2、/Li、LiFePO4/AG電池在不同溫度下的電化學(xué)性能，借助熱重分析(TGA)、循環(huán)伏安測試(CV)以及交流阻抗測試(EIS)對電化學(xué)性能的改善機(jī)理進(jìn)行了分析。獲得的主要研究成果和結(jié)論如下:
　　(1)混合鋰鹽LiBF4-LiBOB和LiTFSI-LiBOB具有良好的熱穩(wěn)定性，能在鋁箔上形成鈍化膜，即含這兩種混合鋰鹽的電解液可用于鋰離子電池。同時含這兩種鋰鹽的電池能夠在較寬溫度范圍(-40℃～65℃)工作，且具有比單一LiPF6

3、基電解液具有更優(yōu)異的寬溫度性能。
　　(2)添加適量的MB溶劑可以有效地提高電解液的電導(dǎo)率，從而低溫下能發(fā)揮優(yōu)異的性能，-40℃的放電容量可以達(dá)到常溫時容量的60％。同時，MB的引入對電池的常溫放電容量影響不明顯，對電池的高溫性能影響也不大。
　　(3)含LiTFSI-LiBOB混合鋰鹽和MB溶劑的電解液在18650型LiFePO4/AG全電池中表現(xiàn)出了良好的性能，在低溫下具有較高的放電容量，0℃放電容量達(dá)到了常溫容量的91