碳酸乙烯亚乙酯和甲烷二磺酸亚甲酯功能添加剂在锂离子电池中的性能研究

来源 :华南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mazipeng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
锂离子电池因其高能量密度,对环境友好和高容量等优点,被广泛应用于移动电子设备等电子类产品。随着锂离子电池在电动车和储能领域的发展,对锂离子电池能量密度,高温性能和安全性能的要求也越来越高。为了提高锂离子电池的性能,目前研究集中在电池新型正极材料的选择并取得了进展,然而,电解液在高温或高电压条件下的分解,导致电池循环寿命降低,成为限制电池性能提高的一个关键因素。  利用功能添加剂是一种有效抑制电解液分解,提高电池性能的方法。本论文分别研究了两种功能添加剂在高电压锂离子电池和高温锂离子电池上的电化学性能。通过循环伏安(CV)、线性伏安扫描(LSV)、恒电流充放电测试、电化学阻抗(EIS)、X射线粉末衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)、透射电镜(TEM)、电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)和傅立叶全反射红外光谱(ATR-FTIR)等技术,研究了添加剂对电池性能的影响和添加剂的作用机理,得到了以下研究结果:  1.研究了碳酸乙烯亚乙酯(VEC)作为一种高电压电解液添加剂对于LiNi0.4Co0.2Mn0.4O2/C电池性能的影响。理论计算和循环伏安扫描,线性扫描实验结果表明,VEC能够优先于溶剂分子分解,分解产物能够在正负极表面成膜。在1 mol/L LiPF6/ EC-EMC(质量比为1∶2)电解液体系中添加加2%VEC,能够使电池在充电电压3.0~4.5V范围内循环300周后的容量保持率从62.54%提高到74.05%。利用EIS、XRD、EDS、SEM和ATR-FTIR等技术研究了添加剂的高压作用机理。结果表明,VEC能够同时在正极和负极表面形成导电性良好的界面膜,使电池的高压性能得到提高。  2.甲烷二磺酸亚甲酯(MMDS)作为一种高温添加剂应用于LiMn2O4/C电池,研究了其对电池性能的影响。在1.0 mol/L LiPF6-EC/EMC/DMC(质量比为1∶1∶1)中加入0.5 wt.% MMDS,电池在高温60℃循环100周的容量保持率从52.7%提高到79.2%,电池在高温85℃存储24小时后的容量保持率从71.8%提高到82.5%,而且电池的厚度和阻抗的变化率都减小。利用XPS、XRD、ICP-AES和TEM等技术对添加剂高温下的作用机理进行了研究。结果表明,MMDS能够在LiMn2O4电极表面分解形成一层良好的保护膜,这层膜有效地减少了电解液的分解和金属锰离子在电解液中的溶解,明显提高LiMn2O4正极材料的热稳定性,从而使电池的高温性能显著改善。
其他文献
目的 就综合性护理在尿毒症血液透析患者护理中的应用疗效进行评价.方法 2018年6月—2019年6月,选择我院治疗的50例尿毒症血液透析患者作为观察对象,用随机分组法把要观察的
混合醇在燃料和精细化工等领域具有广泛应用,使合成气催化转化选择性合成混合醇(混合醇合成,HAS)成为Cl化学的一个重要研究方向。相对于已工业化应用的甲醇合成和FT合成,由于受
目的 探讨母婴床旁护理模式对产妇身体恢复及对新生儿护理质量改善的影响.方法 选择2018年1月-2019年10月于我院分娩的86例产妇作为研究对象,随机分为2组,各43例.对照组给予
本论文主要包括两部分:   第一部分:全氟烷基次磺酸及全氟烷基次磺酰氯的性质研究   1、首先考察了几种全氟烷基次磺酸的热稳定性、酸碱稳定性。结果表明,全氟烷基次磺
目的 对慢性胃炎及胃溃疡患者实施系统护理干预后对疗效、不良心理及生活质量影响进行分析探究.方法 将我院在2017年7月至2019年7月收治的治疗慢性胃炎及胃溃疡的80例患者作
据CSM媒介研究的收听数据,绍兴人民广播电台戏曲音乐频率的市场份额达28.4,在全国CSM收听率调查的25城市中,名列第五位(CSM《收听研究》2008第一期《2007年中国广播收听市场
目的 探讨对老年2型糖尿病患者实施循证护理与常规护理的效果及护理满意度.方法 选取90例老年2型糖尿病患者,均为2018年1月至2020年1月期间收治,按照随机数字表法分为两组,对
目的 分析声导抗与纯音测听检测在分泌性中耳炎患者中的应用效果观察与护理.方法 研究观察了我院2018年9月~2019年10月期间我院收治的78例分泌性中耳炎患者,使用数字法随机分
目的 探索以家庭模式为基础延续护理对原发性高血压患者延续护理效果的影响.方法 选择2017年3月至2018年5月在我院接受治疗的86例原发性高血压患者作为研究对象,随机抽取并将
目的 探讨精细化护理对老年反流性食管炎患者依从性及生活质量的影响.方法 抽取本院2019.03至2020.03时段内诊疗的反流性食管炎老年患者共87例,划分为参照组(33例)和精细组(3