鋰離子動(dòng)力電池用低溫電解液的開(kāi)發(fā).pdf

1、鋰離子動(dòng)力電池用低溫電解液的開(kāi)發(fā)TheResearch＆DevelopmentofLowTemperatureElectrolyteinLithiumIonPowerBattery碩士生：指導(dǎo)教師：指導(dǎo)小組成員：院系：專(zhuān)業(yè)：周貴樹(shù)胡建華教授胡建華教授楊東副教授高分子科學(xué)系化學(xué)工程完成日期：2013年5月10日摘要新能源汽車(chē)對(duì)鋰離子電池的電化學(xué)性能(例如充放電效率、倍率性能、安全性能等)提出了更嚴(yán)格的要求，同時(shí)要求新型的鋰離子電池相對(duì)傳統(tǒng)

2、鋰離子電池要有更寬的溫度使用范圍；在低溫性能方面，傳統(tǒng)鋰離子電池已不能滿(mǎn)足動(dòng)力電池的使用要求。鋰離子電池的電解液是鋰離子電池的重要組成部分，對(duì)電池的性能有很人影響。電解液在鋰離子電池中的主要功能是傳導(dǎo)鋰離子和在負(fù)極形成優(yōu)良的SEI(solidelecrolyteinterface，固體電解質(zhì)界面)膜；因此，要求電解液既要有較高的離子電導(dǎo)率，還要能形成薄而致密穩(wěn)定的SEI膜；考慮到鋰離子電池的實(shí)際使用情況，電解液還需要具有較寬的電化學(xué)穩(wěn)定

3、電位范圍和使用溫度范圍等。低溫充放電性能是現(xiàn)有動(dòng)力鋰離子電池的主要短板；電解液優(yōu)化對(duì)低溫性能的影響至關(guān)重要。本論文主要涉及汽車(chē)用動(dòng)力鋰離子電池電解液的溶劑組分優(yōu)化，添加劑的優(yōu)化以及綜合性能改善三個(gè)方面的內(nèi)容：(1)電解液溶劑體系的研究表明，不同溶劑對(duì)電解液的電導(dǎo)率影響程度不同，大部分穩(wěn)定范圍影響大小排序?yàn)镈MCECEMCDEC，而醋酸酯類(lèi)溶劑如EA等對(duì)改善低溫和倍率效果顯著，但對(duì)長(zhǎng)期循環(huán)性能和高溫影響嚴(yán)重；通過(guò)DOE&混料實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，電導(dǎo)

4、率、粘度、熔點(diǎn)等測(cè)試，確定低溫最優(yōu)的溶劑體系為：EC：EMC：DMC=30：50：20；(2)對(duì)成膜添加劑的研究表明，F(xiàn)EC形成的SEI膜具有更低的低溫阻抗特性，最適合做本項(xiàng)目的基礎(chǔ)成膜添加劑；特殊低溫添加劑B的加入，對(duì)改善低溫性能作用明顯；FEC和B添加劑的同時(shí)使用，低溫性能非常突出。(3)為抑制FEC和B添加劑體系電解液的高溫循環(huán)差的問(wèn)題，開(kāi)發(fā)了多款高溫添加劑，研究表明在FEC和B添加劑的基礎(chǔ)上加入添加劑MMDS，保證低溫充放電性能