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双草酸硼酸锂(LiBOB)电解质性能研究

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多氟多 双草酸硼酸锂bob 产能

多氟多 双草酸硼酸锂bob 产能

多氟多双草酸硼酸锂（简称"bob"）是一种新型的锂电池正极材料，具有高能量密度和长循环寿命的特点。

随着新能源汽车和储能市场的快速发展，对锂电池正极材料的需求量不断增加，而多氟多双草酸硼酸锂作为一种性能优越的正极材料，其产能也备受关注。

1. 产能需求背景新能源汽车的普及和发展，驱动了锂电池产业的快速增长。

储能领域的需求也在不断增加。

而多氟多双草酸硼酸锂作为锂电池正极材料，具有高能量密度、长循环寿命等优点，成为了备受青睐的产品。

由于需求量大，生产商需要提高产能，以满足市场需求。

2. 产能扩建措施针对多氟多双草酸硼酸锂的产能扩建，主要有以下几个方面的措施：（1）技术创新：通过技术创新，提高生产工艺的效率，降低生产成本，从而提高产能。

（2）设备更新：引进先进的生产设备和生产线，提高生产效率，减少能耗，增加产能。

（3）规模扩大：通过扩大生产规模，增加生产线数量，扩大生产基地，来提高产能。

（4）人力资源投入：加大对人力资源的投入，培训专业技术人员，提高生产效率，从而增加产能。

3. 产能扩建效果产能扩建的效果主要体现在以下几个方面：（1）提高产量：产能扩建后，企业的产量得到了大幅度的提高，可以更好地满足市场需求。

（2）降低成本：产能扩建后，生产效率得到了提高，生产成本得到了一定程度的降低，提高了企业的竞争力。

（3）增加收入：产能扩建后，企业的产值得到了大幅度的增加，为企业带来了更多的收入。

4. 未来发展趋势多氟多双草酸硼酸锂作为锂电池正极材料，具有广阔的市场前景。

未来，随着新能源汽车和储能市场的不断扩大，对多氟多双草酸硼酸锂的需求将会不断增加。

产能扩建将是企业的长期发展战略，提高产能，满足市场需求，实现自身的可持续发展。

多氟多双草酸硼酸锂的产能扩建是锂电池产业发展的必然趋势，企业需要密切关注市场需求，不断提高产能，以适应新的市场形势。

产能扩建也需要企业了解市场动态，把握市场需求，制定合理的发展战略，做好产能规划，实现企业的可持续发展。

新型锂离子电池用电解质盐草酸二氟硼酸锂LiODFB研制及其性质研究

新型锂离子电池用电解质盐草酸二氟硼酸锂LiODFB研制及其性质研究

一、锂离子电池用电解液研究现 状
1.1 锂离子电池电解液的要求
➢离子电导率高，在10-3 S·cm-1以上 ➢热稳定性好，工作温限宽 ➢电化学窗口宽 ➢安全性能好，不易燃烧或爆炸 ➢便宜，无污染，环境友好
一、锂离子电池用电解液研究现 状
1.2 锂离子电池用电解质盐
➢电解质盐在高纯有机溶剂中的溶解度高，易解离且 缔合度小； ➢在0V-5V的电压范围内不分解； ➢热稳定性好，且有良好的循环性能； ➢制备简单，便宜，易储存。
在锂离子电池用新型电解 质盐草 酸二氟硼酸锂的研究方 面，我所 已申请专利两项并获 得授权专利 一 项 （ 授 权 号 ： CN 102070661 B）。
在 Jo urn al of Pow er S o
u r ce s ， J o u rn a l o f
M at e r ia ls S ci e n ce & Technology，《无机材料学 报》 等核心期刊上发表论文7篇。
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LiFePO4/LTO电池在不同温度的循环性能曲线
二、已完成工作及取得成 2.7取得相果关成果
平台
➢ 在25℃时，LiODFB和LiPF6倍率性能相差不大 ➢ LiODFB电池的循环性能优于LiPF6，且在高温下

电解液中添加LiBOB改善LiMn2O4的高温性能

电解液中添加LiBOB改善LiMn2O4的高温性能

电解液中添加LiBOB改善LiMn2O4的高温性能宋晓娜;王锦富【摘要】Adding lithium bisoxalatoborate( LiBOB) into electrolyte could improve high temperature performance of lithium manganese oxide( LiMn2O4) by the research of galvanostatic charge-discharge and electrochemical impedance spectroscopy. When charged-discharged with 0.5 C in 3.0 ~ 4.2 V,the capacity retention rate was improved from 82.6% to 90.5% after 300 cycles at 45℃,improved from 73.0% to 88.6% after 400 cycles,improved from 76.5% to 87.0% after 300 cycles at 60℃.The solid electrolyte interface(SEI)film formation voltage was lowered to 2.0 V.%由恒流充放电和电化学阻抗等研究发现,向电解液中添加双草酸硼酸锂(LiBOB)能改善锰酸锂(LiMn2O4)的高温性能.以0.5 C在3.0～4.2V充放电,在45℃循环300次,容量保持率从82.6％提高到90.5％,循环400次,从73.0％提高到88.6％；在60℃循环300次,从76.5％提高到87.0％.固体电解质相界面(SEI)膜的初始形成电位降至2.0V.【期刊名称】《电池》【年(卷),期】2012(042)001【总页数】2页(P28-29)【关键词】双草酸硼酸锂(LiBOB);锰酸锂(LiMn2O4);固体电解质相界面(SEI)膜【作者】宋晓娜;王锦富【作者单位】浙江天虹能源科技有限公司,浙江湖州 313100;杭州金色能源科技有限公司,浙江杭州 311400【正文语种】中文【中图分类】TM912.9尖晶石LiMn2O4存在比容量低,容量衰减较快,尤其是高温循环性能差等缺点[1]。

二氟草酸硼酸锂的电化学性能、制备和表征

二氟草酸硼酸锂的电化学性能、制备和表征
以 LiDFOB － SL（ 环丁砜） / EMC（ 碳酸甲乙酯） 为电解液组装 LiFePO4 / Li 试验电池，对其电化学性 能进行测试，结 果 表 明，该 电 池 具 有 较 长 的 循 环 寿 命、较高的 放 电 效 率、优 良 的 倍 率 性 能 及 高 低 温 性 能，表明该电解液与 LiFePO4 正极材料具有良好的 相容性。以 LiDFOB － SL / EMC 为电解液组装 Li / 中 间相碳 微 球 （ MCMB） 试 验 电 池，并 利 用 扫 描 电 镜 （ SEM） 、傅里叶红外变换光谱（ FT － IＲ） 及 X － 射线 光电子能谱（ XPS） 对 MCMB结果表明： 首次 循环后 MCMB 表面形成了光滑的 SEI 膜，它能有效 防止溶剂共嵌入到负极材料中，提高了电池的电化 学性能。通过对 FT － IＲ 和 XPS 的分析发现，SEI 膜 是由 C2 H5 OLi、C2 H5 CO3 Li、Li2 CO3 、ＲSO3 Li、Li2 SO3 、 Li2 SO4 、LiF、C2 H5 F 和一个复杂的、网状的 B（ 硼） 化 合物组成的［10］。
1 二氟草酸硼酸锂的电化学性能
LiBF4 的 390 ℃ 和 LiBOB 的 330 ℃ 低，但比 LiPF6 高 约 40 ℃［5］。
二氟草酸硼酸锂可以使电极表面附近的 Al3+ 和 B－O 键结合形成化学键在集流体铝箔上形成一 层致密的保护膜，不仅能钝化铝箔，而且能够很好地 抑制电解 液 的 氧 化 分 解。 邓 凌 峰［6］ 研 究 了 电 解 液 对集流体的腐蚀性，发现 4． 2 V 开始首次对铝箔产 生腐蚀，第二次循环时，腐蚀电位出现在了 6． 0 V 以 后，说明对铝箔产生了很好的钝化作用。针对电解 液与正负极材料的相容性，研究了与电极材料石墨、 三元材料 LiCo1 /3 Ni1 /3 Mn1 /3 O2 组成电池的倍率性能 和高温循环性能，LiDFOB 基电池高温循环 100 次的 不可逆损失为 8% ，而 LiPF6 电池的不可逆损失为 15% 。付茂华［7］研究了电解液的高温性能，在 60 ℃ 高温下，使用 LiDFOB 电 解 液 的 电 池 其 LiFePO4 / G 电池 循 环 100 次，容 量 保 持 率 为 86． 7% ，而 使 用 LiPF6 电解液的电池其容量保持率为 67． 4% ，循环 后电池极片扫描图显示使用 LiPF6 电解液的极片粗 糙，而使用 LiDFOB 电解液的极片则平滑、致密，能 明显看到膜。LiDFOB 电解液的高温性能明显优于

LiBOB的有机溶剂的研究进展

LiBOB的有机溶剂的研究进展
1.1 碳酸酯类有机溶剂 环状碳酸酯以碳酸丙烯酯(PC)和EC最为常用。环状碳
酸酯的熔点和介电常数高，在介电常数高的溶剂中，电解质
容易解离；但是它们的黏度大，因此锂离子在其中的扩散速 度较慢，导电性差。常用的线状碳酸酯主要为碳酸二甲酯 (DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)和碳酸甲丙酯 (MPC)等［2］。它们的介电常数低，但黏度也很低，锂离子在 其中可以自由运动。在实际应用中，通常是将这两种碳酸酯 混合在一起使用，以期达到一个很好的综合性能。
ｏｆ ＰＦ５ ａｎｄ ＬｉＰＦ６ ｉｎ ｅｔｈｙｌｅｎｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ／ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｃａｒｂｏｎａｔｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｅｌｅｅｔｒｏｃｈｅｍ Ｓｏｌｉｄ－Ｓｔａｔｅ Ｌｅｔｔ，２００１，４（４）：Ａ４２－Ａ４４．
［２］ Ｈｅｉｄｅｒ Ｕ，Ｏｅｓｔｅｎ Ｒ，Ｊｕｎｇｎｉｔｚ Ｍ．Ｃｈａｌｌｅｎｇｅ ｉｎ ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ｆｏｒ ｌｉｔｈｉｕｍ ａｎｄ ｌｉｔｈｉｕｍ ｉｏｎ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ ｑｕａｌｉｔｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｍｉｎｉｍｉｚｉｎｇ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ ｌｅｖｄ［Ｊ］。Ｊ Ｐｏｗｅｒ Ｓｏｕｒｃｅｓ，１９９９，８１－８２：１１９－１２２．
电池技术 ＜ ２００８年８月 ２３
电 池 技 术 ○研究与开发
1.3 醚类有机溶剂 醚类有机溶剂的介电常数低，黏度也较小。醚类的性质
比较活泼，抗氧化性不好，故不常用作锂离子电池电解液的 主要成分，一般作为碳酸酯的共溶剂或添加剂，以提高电解 液的电导率。
醚类有机溶剂可分为环状醚和链状醚两类。环状醚主要 包括四氢呋喃(THF)、2-甲基四氢呋喃(2Me-THF)和1，3-二氧 环戊烷(DOL)等；链状醚主要有二甲氧甲烷(DMM)、1，2-甲 氧乙烷(DME)和二甘醇二甲醚(DG)等。DOL和DME曾与PC组 成混合溶剂，用于一次锂电池。DOL易开环聚合，电化学稳 定性较差［7］，而DME有较强的阳离子螯合能力和较低的黏度 (0.46 mPa•s)，能够提高电解液的电导率［8］。

锂电池电解液二草酸硼酸锂的结构及基本性能研究

锂电池电解液二草酸硼酸锂的结构及基本性能研究

锂电池电解液二草酸硼酸锂|244761-29-3|的结构及基本性能研究摘要：尽管LiPF6电解质体系具有较好的电导率以及能形成稳定SEI 膜等优点，是当前锂离子电池电解质领域的主要产品，但是这种电解质对水分过于敏感，热稳定性差。

随着锂离子电池在高温等诸多领域的应用拓展，尽快研究具有发展前景并可逐步取代LiPF6的新型电解质锂盐，是当前重大的科研需求。

LiBOB 具有良好的热稳定性和电化学稳定性，为此，本文对其的结构进行了研究，并阐述了它的基本性能。

关键词：二草酸硼酸锂, 锂电池电解液, 结构,基本性能前言二草酸硼酸锂（LiBOB），分子式为LiB(C2O4)2，分子量为193.79，白色粉末，CAS号: 244761-29-3，[1]是目前研究开发的新型锂盐中有可能替代LiPF6广泛应用于商品化锂离子电池的锂盐。

它也是目前锂盐研究中的热点之一。

二草酸硼酸锂的结构简述LiBOB 为配位螯合物，是正交晶体，空间点群属Pnma。

其结构式和晶体结构分别如图所示。

LiBOB 各键键长为：O(2)-C(1)：1.200Å；O(1)-B：1.478Å；C(1)-C(1)：1.550Å；C(1)-O(1)：1.330Å。

LiBOB 晶体由镜面对称的链状结构单元堆积成三维框架，如图1-2(b)示。

Li+与草酸根中的两个氧原子螯合，另一部分氧原子与Li+形成-O-Li-O-键，将单元链连接起来，Li-O 键键角接近90°。

Li+的配位多面体是四角锥形，Li+位于底面内，这种五重配位导致LiBOB 很容易与水发生反应而形成更稳定的六重配位Li[B(C2O4)2]·H2O，同时，Li+的五重配位结构导致难以实现在溶液中以化学方法制备无溶剂化的LiBOB。

LiBOB 中不含-F、SO3-、-CH 等基团，从而使其具有优于其它锂盐的热稳定性。

硼原子与草酸根中的氧原子相连，这些氧原子具有强烈的吸电子能力，使得LiBOB 本身电荷分布比LiBOB的合成及性能研究6较分散。

锂离子电池LiBOB电解质盐研究进展

收稿:2006年1月,收修改稿:2006年3月　3通讯联系人　e 2mail :puwh @锂离子电池LiBOB 电解质盐研究蒲薇华3　何向明　王　莉　万春荣　姜长印(清华大学核能与新能源技术研究院　北京100084)摘　要　本文介绍了可用于锂离子电池的新型锂盐———双乙二酸硼酸锂(LiBOB )的基本性质,包括结构组成、合成方法、物理化学性能及其与结构的关系。

综述了近年来在LiBOB 新型电解质锂盐研究与探索方面的新成果,重点评价了BOB 2阴离子对于石墨负极和金属氧化物正极材料表面的电化学性能。

讨论了这种盐在锂离子系统中杂质和安全性等问题,归纳了其优缺点,指出今后电解质锂盐的研究发展方向。

关键词　双乙二酸硼酸锂　电解质　锂离子电池中图分类号:T M911;T M912;O614.11　文献标识码:A 文章编号:10052281X (2006)1221703207LiBOB 2B ased E lectrolyte for Lithium B atteriesPu Weihua3　He Xiangming Wang Li Wan Chunrong Jiang Changyin(Institute of Nuclear Energy &New Energy T echnology ,Tsinghua University ,Beijing 100084,China )Abstract A new salt LiBOB (lithium bis (oxalato )borate )as the electrolyte s olute for lithium ion battery and its con figuration ,preparation ,physical and chemical properties ,especially electrochemical properties are introduced in this paper.The preliminary results and recent finding on LiBOB 2based electrolyte are summarized.Em phasis is placed on the electrochemistry of the BOB 2anion on both graphite anode and metal 2oxide 2based cathode surfaces.Certain issues ass ociated with the im purity and safety of the salt in lithium ion systems are als o discussed.The advantages and disadvantages of LiBOB are generalized.Finally ,the em phases and strategies for R&D of electrolyte of im proved performance in future are indicated.K ey w ords lithium bis (oxalato )borate ;electrolyte ;lithium ion batteries1　引言 锂离子电池自从1990年代问世以来就成为最重要的可充电电池系统之一。

2-LiBOB_尿素离子液体在超级电容器中的应用


超级电容器比传统电容器具有更高的比电容和能量密 度，比电池具有更高的比功率，而且循环寿命很长。由于其能 瞬间大电流充放电，在电脑、数码产品等备用电源及连发、强 流脉冲电能的高新技术武器、电动汽车等方面具有独特的应 用优势[1-3]。
电解液是电容器研究中的热点之一，许多水相电解液、非 水有机电解液和一些聚合物电解液都可用作超级电容器的电 解质[4-5]。水相电解液具有高的电导率，但受水的分解电压的限 制，其工作电压一般不高于 1 V，因而能量密度较低。非水有机 电解液具有宽的电化学稳定电位窗口，可以得到高的比能量， 但是有机溶剂在高温下易挥发或降解，过充电时易燃易爆，存 在安全隐患，这已成为制约其在一些场合如电动汽车上应用 的主要因素。
图 2 给出了 LiBOB- 尿素离子液体电解质体系电导率与 温度的 Arrhenius 关系，显然，离子液体的电导率随温度的升 高明显变大。图中 Arrhenius 关系呈凸形曲线，表明 LiBOB- 尿 素体系的电导率 - 温度的函数关系不遵循 Arrhenius 方程而存 在正偏差。在所观测温度范围内，n(LiBOB)∶n(尿素)=1∶5 的 体系电导率存在突跃，明显高于其它的两个比例（1∶4 和 1∶
GAN Yun-ping1,2, LI Wei1, YANG Zhen-yu1, GU Ning-yu1, ZHANG Rong-bin1, GAO Li-jun1 (1. Department of Chemistry, Nanchang University，Nanchang Jiangxi 330031,China;
关键词：双草酸基硼酸锂;离子液体；电解质；超级电容器
中 图 分 类 号:TM 53 文 献 标 识 码 ：A
文章编号 ：1002-087 X(2009)09-0790-04

LiBOB的有机溶剂的研究进展_黄佳原

作者简介:黄佳原(1984-),女,河南人,北京科技大学无机非金属材料系硕士生,研究方向:无机材料,锂电池关键材料;仇卫华(1950-),女,北京人,北京科技大学无机非金属材料系副教授,研究方向:电化学,化学电源材料,本文联系人;刘 伟(1982-),男,河南人,北京科技大学无机非金属材料系硕士生,研究方向:锂离子电池电解质;康晓丽(1984-),女,河南人,北京科技大学无机非金属材料系硕士生,研究方向:无机材料,锂电池关键材料。

基金项目:国家自然科学基金(50472093)#综 述#LiBOB 的有机溶剂的研究进展黄佳原,仇卫华,刘 伟,康晓丽(北京科技大学材料科学与工程学院,北京市新能源材料与技术重点实验室,北京 100083)摘要:详细介绍了近年来应用于双草酸硼酸锂(LiBOB)基电解液的各种有机溶剂,对这些电解液的性能进行了阐述,评价了它们的优缺点及在锂离子电池中的应用前景。

对LiBOB 基电解液的研究方向进行了简单的介绍。

关键词:锂离子电池; L iBO B; 电解液; 有机溶剂中图分类号:T M 91219 文献标识码:A 文章编号:1001-1579(2008)02-0115-03Research progress in organic solvent of LiBOBHUANG Jia -yuan,QIU We-i hua,LIU Wei,KANG Xiao -li(Beij ing Key Labor atory of N ew Energy M ater ials and T echnologies ,School of M aterials Science and Engineering,Univer sity of Science and T echnology Beij ing,Beij ing 100083,China)Abstract:T he org anic solvents used in lithium biso xalatoborate (LiBOB)-based electr olytes in r ecent years were intr oduced indetail 1T he char acters of these electro lytes were described,their advantag es,disadvantages and applicat ion prospects used in L-i ion batteries w er e evaluated 1T he r esearch tr end of L iBOB -based electrolyte was br iefly introduced 1Key words:L-i ion batter y; L iBOB; electrolyte; organic solvent电解液是锂离子电池的重要组成部分,对锂离子电池性能的影响不容忽视。

锂电池用草酸二氟硼酸锂有机电解液的电化学性能


中图分类号：０６１４．１１ｌ；ＴＭ９１２．９
文献标识码：Ａ
文章编号：１００１－４８６１（２００９）０９．１６４６－０５
Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ＬｉＢＣ，Ｏ腰２ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅｓ ｆｏｒ Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｂａｔｔｅｒｉｅｓ
ＤＥＮＧ Ｌｉｎｇ—Ｆｅｎｇ。ＣＨＥＮ Ｈｏｎｇ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｉｔｈｉｕｍ ｂｉｓ（ｏｘａｌａｔｏ）ｂｏｒａｔｅ；ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅ；ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｍｐｅｒｔｙ；ｌｉｔｈｉｕｍ ｂａｔｔｅｒｉｅｓ
尖晶石锰酸锂（ＬｉＭｎ２０４）Ｄ扶其成本低及对环境友 好而成为目前研究最广的一种锂离子电池正极材 料。但尖晶石锰酸锂ＬｉＭｎ２０。在高温下【－Ｉ和“ＰＦ６电 解液中由于Ｍｎ２＋的溶解［２１而使充放电性能急剧恶 化．这一直是阻碍ＬｉＭｎ２０。应用在混合电动车上的 重要原因。
针对以上问题．本工作通过合成ＬｉＢＣ２０４Ｆ２，再
制备ＬｉＰ叭ｉＢＣｚＯ—Ｆｚ有机电解液，并研究使用
“ＰＦ６，ＬｉＢＣ舭有机电解液的ＬｉＭｎｚＯ，／Ｌｉ电池的电
化学性能。
１ 实验部分
１．１ ＬｍＣ２０４ｌ巳的制备与测试 在干燥反应器中加入１０．１９ ｇ草酸锂，缓慢地
滴入１５．８ ｇ三氟化硼乙醚溶液，搅拌使原料尽量混 合。然后密封反应器。８０℃下恒温２４ ｈ。反应结束后 冷却至室温。过滤除去未反应的草酸锂和反应后生 成的氟化锂固体．母液经碳酸二甲酯多次萃取后减 压浓缩、冷却结晶．再用碳酸二甲酯进行重结晶过程 以除去残留的杂质。
目前常用的电解质锂盐ＬｉＰＦ６在高温下很不稳 定．容易分解产生腐蚀性极强的ＨＦ．导致ＬｉＭｎ２０４ 正极材料中Ｍｎ的溶解。使容量迅速衰减。由
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存在的问题
但锂离子电池 被用作动力电源时 还存在一定的问题， 还存在一定的问题， 如大功率充放电性 能有待提高， 能有待提高，成本 问题， 问题，安全性问题 等。
改进锂离子电池关键材料的性能！ 改进锂离子电池关键材料的性能！
正极
电解质
负极
锂离子电池电解液
锂盐
有机溶剂
EC+共溶剂 +
LiPF6
碳酸酯类
新型锂盐双草酸硼酸锂新型锂盐双草酸硼酸锂-LiBOB
很好的热稳定性，热分解温度较高可达300 很好的热稳定性，热分解温度较高可达300oC ——增强了电池的安全性； 增强了电池的安全性； 增强了电池的安全性 不含有F元素，不会产生HF腐蚀电极材料及集流体， HF腐蚀电极材料及集流体 不含有F元素，不会产生HF腐蚀电极材料及集流体，提 高了电池的循环寿命， 降低了电池的成本； 高了电池的循环寿命，——降低了电池的成本； 降低了电池的成本 能够在碳负极表面形成较稳定的SEI SEI膜 可以在纯PC PC溶 能够在碳负极表面形成较稳定的SEI膜，可以在纯PC溶 剂中使用， 拓宽了电池使用温度范围； 剂中使用， ——拓宽了电池使用温度范围； 拓宽了电池使用温度范围 合成原料廉价易得， 合成原料廉价易得，制备 工艺简单，对环境友好。 工艺简单，对环境友好。
B.Yu, W.Qiu et al./ J.of Poower Sources166(2007)499-502
S.Wang, W.Qiu et al./ Electrochimica Acta 52(2007)4907-4910
LiBOB基电解液存在的问题 LiBOB基电解液存在的问题
LiBOB+ EC+共溶剂 EC+共溶剂
高温下电解液1mol L 高温下电解液1mol·L-1LiPF6 EC/EMC(1:1) 1mol 1mol·L 与1mol L-1LiBOB EC/EMC(1:1) LiNiO2/C电池中的放电容量比较 在LiNiO2/C电池中的放电容量比较
Xu K, ZhangS S, Jow T R, et al. SolidElectrochemical and Solid-State Letters, 2002, 5(1): A26~A29
EC PC DMC EMC DEC GBL
244 238 90 108 127 204
37 -49 3 -55 -43 -44
143 128 18 23 25 101
90 66 3.1 2.9 2.8 42
1.9 (40℃) 2.51 0.59 0.65 0.75 1.7
LiBOB在GBL基电解液中的性能 2.1 LiBOB在GBL基电解液中的性能
20 -1 Conductivity / mS⋅cm
1。溶解度测试： 溶解度测试：
GBL LiBOB溶解度 溶解度 2.6M PC 1.5 M
1.5M LiBOB-GBL 1.5M LiPF6-GBL 0.7M LiBOB-EC/DEC
16 12 8 4
2。电导率测试： 电导率测试：
0
20
40 60 Temperature / °C
双草酸硼酸锂（LiBOB） 双草酸硼酸锂（LiBOB） 电解质性能研究
黄佳原， 仇卫华1，刘兴江2，邢桃峰1，黄佳原，连芳1
1北京科技大学材料科学与工程学院，北京，100083 北京科技大学材料科学与工程学院，北京， 中国电子科技集团天津电源研究所，天津， 2中国电子科技集团天津电源研究所，天津，300381 2009-102009-10-17
LiBOB溶解度以 LiBOB溶解度以 溶解度 及电导率都低 电导率都低 于LiPF6，电池 高倍率放电特 性不好； 性不好； 有很强的吸湿 有很强的吸湿 性，空气和溶 剂中的杂质会 影响LiBOB LiBOB基电 影响LiBOB基电 解液的性能
1.寻找适合 1.寻找适合 LiBOB盐的新 LiBOB盐的新 溶剂体系; 溶剂体系; 2.寻找 寻找LiBOB 2.寻找LiBOB 的稳定剂。 的稳定剂。
5.50
5.30
0.50
5.10
0.75
4.90 4.70
1.00
0.00 0.25 0.50
4.50
0.25
4.30 4.00 3.80
0.75 1.00
0.00
PC+EMC(1:1)
EC+PC(1:1)
The Conductivities of 0.7mol /l LiBOB EC/PC/DMC/EMC electrolytes at 20℃ ℃
GBL
EA
DMC
4–甲基 γ-丁内酯 甲基–γ 丁内酯 甲基
14.41 14 16 16.78 18.06 18 19.95 20 21.87 22
循环伏安扫描后的GBL溶液总离子色谱流出图（液相） GBL溶液总离子色谱流出图 图3。1 循环伏安扫描后的GBL溶液总离子色谱流出图（液相） min所对应的是 所对应的是EA Rt=8.53 min所对应的是EA min所对应的是 所对应的是DMC Rt=9.72 min所对应的是DMC min所对应的是 所对应的是GBL Rt=12.84 min所对应的是GBL min所对应的 甲基 所对应的4 甲基–γ Rt=13.19 min所对应的4–甲基 γ-丁内酯
各种锂盐在PC中配制成1mol L 各种锂盐在PC中配制成1mol·L-1 PC中配制成1mol 的电解液， Li/C半电池中的充放电曲线 的电解液，在Li/C半电池中的充放电曲线 Jow T R, Ding M S, Xu K, et al. J. Power Sources, 2003, 119~121: 343~348
羧酸酯类
醚类
EC基电解液存在 基电解液存在的问题 LiPF6和EC基电解液存在的问题
对水敏感，水解产物HF腐蚀电极 对水敏感，水解产物HF腐蚀电极 HF 热稳定性差 高温性能不理想 制备条件苛刻 ，污染严重 EC的熔点较高， EC的熔点较高，低温性能不理想 的熔点较高 需要寻找新型 锂盐来替代 LiPF6 ，以获 取更好的电解 液性能
350 m/z
O
O
的质谱图及其所对应的物质结构式（ 甲基 丁内酯 甲基–γ 丁内酯） 图3。3 Rt=13.19 min的质谱图及其所对应的物质结构式（4–甲基 γ-丁内酯） 。 的质谱图及其所对应的物质结构式
100 90 80 Relative Abundance 70 60 50 40 30 20 10 0 50 100 132.99 150 207.84 200 250 280.09 300 354.82 350 m/z 400 430.46 450
在同样的碳酸 酯类溶剂体系 中，LiBOB电解 液的低温性能 低温性能 也不如LiPF6
▼
S.Wang, W.Qiu et al./ Electrochimica Acta 52(2007)4907-4910
EC+DMC(1:1)
20 C
0.25
o
0.00
1.00
5.70 0.75 5.60
0.50
电解液浓度 (mol/L) 0.2 0.4
粘度(mPa s) (27ºC) 2.06 2.54 3.89 5.63 13.1
12
10
Viscosity / mPa s
8
0.8
6 4
1.2 1.6
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8
2
Concentration mol/L
1引言
化学电源
随着电子技术、 随着电子技术、能 交通、 源、交通、国防等领域 的高速发展， 的高速发展，人们对高 能量密度、长寿命、 能量密度、长寿命、高 安全性、廉价、 安全性、廉价、环境友 好的高性能化学电源的 需求更加迫切起来。 需求更加迫切起来。
锂离子电池
锂离子电池高的工 作电压高、能量密度， 作电压高、能量密度， 长的循环寿命和小的自 放电率等优点， 放电率等优点，成为目 前所有电池产品中最有 前途的体系之一。 前途的体系之一。
锂盐与水反应的热力学计算
商品化锂盐LiPF6对水比较敏感，容易水解，在与大气的水或 溶剂的残余水接触时，会发生如下反应。
LiPF6(sol.)+H2O → POF3(sol.)+LiF(s)+2HF(sol.)
（式1） ） +
⇒
+
+
相似，新型锂盐LiBOB容易水解，水解反应式如下： LiBOB容易水解 与LiPF6相似，新型锂盐LiBOB容易水解，水解反应式如下：
80
LiBOB-GBL， GBL以及 以及0.7 图1 1.5M LiBOB-GBL，1.5 M LiPF6-GBL以及0.7 LiBOBwt.)电解液电导率随温度 M LiBOB-EC/DEC (1:1, wt.)电解液电导率随温度 的变化规律
3。粘度 。
14
表2. LiBOB-GBL粘度 粘度
LiB(C2O4)2 (sol.)+2H2O → LiBO2(sol.)+2H2C2O4(sol.)
（式2） ） +
⇒
+
LiB(C2O4)2(sol.)+3H2O → LiOOCCOOH(sol.)+H3BO3(sol.)+H2C2O4(sol.)
（式3） ）
+
⇒
+
+
反应的能量变化及吉布斯自由能变化（298.15 K）
90 80 R elative A bundance 70 60 50 40 30 20 10 0 50 110.37 100 154.85 150 197.85 200 241.28 250 280.78 324.04 367.03 415.87 400 450 500 542.76 550 592.94 600 640.25 650