1. 中国科学院大学化学与化工学院,北京 100049;2. 中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室,绿色过程与工程重点实验室,离子液体清洁过程北京市重点实验室,北京 100190;3. 北京工商大学理学院,北京 100048
收稿日期:
2017-10-24修回日期:
2017-11-14出版日期:
2018-06-22发布日期:
2018-06-06通讯作者:
吕兴梅基金资助:
基于离子液体体系的甲壳素溶解分离过程基础研究;离子液体在生物质分离转化利用中的应用基础研究;基于离子液体的生物质转化关键科学问题High Voltage Electrochemical Properties of FEC/PC/DMC Electrolyte with LiDFOB
Liang ZHANG1, 2, Lan ZHANG2, Shimou CHEN2, Yibo WANG3, Xingmei LV2*1. School of Chemistry and Chemical Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China; 2. Beijing Key Laboratory of Ionic Liquids Clean Process, Key Laboratory of Green Process and Engineering, State Key Laboratory of Multiphase Complex Systems, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100190, China; 3. School of Science, Beijing Technology and Business University, Beijing 100048, China
Received:
2017-10-24Revised:
2017-11-14Online:
2018-06-22Published:
2018-06-06Contact:
LU Xing-mei 摘要/Abstract
摘要: 利用氟代碳酸乙烯酯(FEC)和二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)优良的成膜性、稳定性和耐高压性,研究了在1 mol/L LiPF6 FEC/碳酸丙烯酯(PC)/碳酸二甲酯(DMC)中加入LiDFOB和三(三甲基硅烷)硼酸酯(TMSB)对高电压材料LiNi0.5Mn1.5O4电化学性能的影响,利用循环伏安法和扫描电镜分析了两种电解液中电化学性能的差异. 结果表明,在FEC基电解液中加入LiDFOB和添加剂TMSB使电解液的分解电位提高至5.5 V(vs. Li/Li+)以上,对铝箔有良好的钝化作用. Li/LiNi0.5Mn1.5O4半电池在含LiDFOB和TMSB的电解液中的初始放电比容量达126.8 mA?h/g,库伦效率为99%,充放电200次后比容量仍为108.2 mA?h/g,容量保持率为85.3%. 而在不含LiDFOB和TMSB的电解液中,电池容量迅速衰减,85次充放电循环后容量保持率仅为60.7%.
引用本文
张亮 张兰 陈仕谋 王轶博 吕兴梅. 含LiDFOB的FEC/PC/DMC基电解液的高电压电化学性能[J]. 过程工程学报, 2018, 18(3): 605-611.
Liang ZHANG Lan ZHANG Shimou CHEN Yibo WANG Xingmei LV. High Voltage Electrochemical Properties of FEC/PC/DMC Electrolyte with LiDFOB[J]. Chin. J. Process Eng., 2018, 18(3): 605-611.
使用本文
导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX
链接本文:http://www.jproeng.com/CN/10.12034/j.issn.1009-606X.217371
http://www.jproeng.com/CN/Y2018/V18/I3/605
参考文献
[1]Hu L B, Zhang Z C, Amine K.Fluorinated electrolytes for Li-ion battery: An FEC-based electrolyte for voltage LiNi05Mn1.5O4graphite couple[J].Electrochemistry Communications, 2013, 35(10):76-79 [2]Yang L, Ravdel B, Lucht B L.Electrolyte reactions with the surface of high volage LiNi05Mn1.5O4 cathodes for lithium-ion batteries[J].Electochem. Solid State Lett., 2010, 13(8):A95-A97 [3] 杨续来,汪洋,曹贺坤,等.锂离子电池高电压电解液研究进展 [J]. 电源技术, 2012(8): 1235 -1238. [4]许杰,姚万浩,姚宜稳,等.添加剂氟代碳酸乙烯酯对锂离子电池性能的影响[J].物理化学学报, 2009, 25(2):201- [5] Wang L, Ma Y L, Qu Y T, et al.Influence of fluoroethylene carbonate as co-solvent on the high-voltage performance of LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 cathode for lithium-ion batteries [J]. Electrochimica Acta, 2016, 191:8-15. [6]赵本好,许鹏,谢佳.体系高电压电解液性能研究[J].电池工业, 2013, 18(1):51-55 [7] 胡传跃,李新海,王志兴.锂离子电池中电解液的热行为分析 [J]. 中国稀土学报, 2004, 22: 333-336. [8] Besenhard J O.Handbook of Battery Materials [M]. Weinheim: Wiley-VCH, 1999: 383. [9]Aurbacha D, Markovskya B, Weissman I, et al.On the correlation between surface chemistry and performance of graphite negative electrodes for Li ion batteries[J].Electrochimica Acta, 1999, 45(1-2):67-86 [10]Xu K, Zhang S S, Poese B A, et al.Lithium Bis(oxalato)borate Stabilizes Graphite Anode in Propylene Carbonate[J].Electrochem. Solid-State Lett., 2002, 5(11):A259-A262 [11]Xu K, Zhang S S, Lee U, et al.LiBOB: Is it an alternative salt for lithium ion chemistry[J].J. Power Sources, 2005, 146(1-2):79-85 [12]高宏权,赖延清,张治安,等.锂电池用草酸二氟硼酸锂有机电解液的电化学性能[J].物理化学学报, 2009, 25(5):905-910 [13]Fu M H, Huang K L, Liu S Q, et al.Lithium difluoro(oxalato)borateethylene carbonate + propylene carbonate + ethyl(methyl) carbonate electrolyte for LiMn2O4 cathode[J].J. Power Sources, 2010, 195(3):862-866 [14]Zhang S S.An unique lithium salt for the improved electrolyte of Li-ion battery[J].Electrochem. Commun., 2006, 8(9):1423-1428 [15] Tsujioka S, Takase H, Takahashi M.Electrolyte for electrochemical device [P]. EP: 1195834A2, 2002-02-07. [16]Zhang S S.Electrochemical study of the formation of a solid electrolyte interface on graphite in a LiDFOB-based electrolyte[J].J. Power Sources, 2007, 163(2):713-718 [17] Santhanam R, Rambabu B.Research progress in high voltage spinel LiNi0.5Mn1.5O4 material [J]. J. Power Sources, 2010, 195(17), 5442-5451. [18]Zhong Q M, Bonakdarpour A, Zhang M J, et al.Synthesis and electrochemistry of LiNixMn2-xO4[J].J. Electrochem. Society, 1997, 144(1):205-213 [19]Terada Y, Yasaka K, Nishikawa F, et al.In situ XAFS analysis of Li(Mn,M)2O4 (M=Cr,Co,Ni) 5V cathode materials for lithium-ion secondary batteries[J].Journal of Solid State Chemistry, 2001, 156(2):286-291 |
相关文章 15
[1] | 张贺杰 陈兴 邹兴 刘文科 郑诗礼 张懿 李平. 废旧锂离子电池正极材料除铝技术研究进展[J]. 过程工程学报, 2020, 20(5): 503-509. |
[2] | 徐平 陈钦 张西华 曹宏斌 王景伟 张懿 孙峙. 废锂离子电池中锂提取技术研究进展[J]. 过程工程学报, 2019, 19(5): 853-864. |
[3] | 刘鲁静 贾志军 郭强 王毅 齐涛. 全固态锂离子电池技术进展及现状[J]. 过程工程学报, 2019, 19(5): 900-909. |
[4] | 董虎林 包海萍 汪浩 彭建洪. 磷酸钒锂正极材料掺杂改性研究进展[J]. 过程工程学报, 2019, 19(3): 483-491. |
[5] | 邢献军 刘建华 王文泉 陈泽宇 付一轩. 磷掺杂葵花盘基活性炭在锂离子电池负极材料中的应用[J]. 过程工程学报, 2019, 19(2): 434-439. |
[6] | 赵永锋 张海涛. 高纯六氟磷酸锂晶体产业化制备工艺研究进展[J]. 过程工程学报, 2018, 18(6): 1160-1166. |
[7] | 凡俊田 董陶 张兰 陈仕谋. 锂离子电池高压电解液研究进展[J]. 过程工程学报, 2018, 18(6): 1167-1177. |
[8] | 郑双双 刘艳侠 马立彬. 高能量密度锂离子电池LiNi0.8Co0.15Al0.05O2正极材料改性的研究进展[J]. 过程工程学报, 2018, 18(2): 225-231. |
[9] | 李妍 汪小平 张维民 何雨石 马紫峰. 铷掺杂三元正极材料Li1-xRbxNi0.4Co0.2Mn0.4O2的制备及其电化学性能[J]. 过程工程学报, 2018, 18(2): 422-426. |
[10] | 王亚蕾张立新. 中空ZnFe2O4微球的合成及其电化学性能[J]. , 2015, 15(1): 169-173. |
[11] | 常龙娇罗绍华郭克石吕方齐西伟汪应玲翟玉春. LiNO3-TiO2-尿素体系燃烧合成锂离子电池负极材料Li4Ti5O12及电化学性能[J]. , 2014, 14(5): 886-890. |
[12] | 章守权陈春华. 微波水热法合成Li4Ti5O12及其性能[J]. , 2013, 13(5): 889-892. |
[13] | 张树恒张香平申鹏陈飞雄. [Bmim]FeCl4中金纳米材料的合成及其催化性能[J]. , 2013, 13(3): 525-530. |
[14] | 朱小奕王艳红陈晗夏临华苏发兵. 锂离子电池多孔硅基复合负极材料的研究进展[J]. , 2012, 12(6): 1062-1072. |
[15] | 朱淑映侯瑞君王铁峰. Effects of Supports and Promoter Ag on Pd Catalysts for Selective Hydrogenation of Acetylene[J]. , 2012, 12(3): 489-496. |
PDF全文下载地址:
http://www.jproeng.com/CN/article/downloadArticleFile.do?attachType=PDF&id=3073