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在科技水平高度发达的现今社会,人们的日常生活和工作离不开电子产品。由于锂离子电池输出电压高、自放电小、能量密度高等优点,在电子产品市场占据主导地位。但是,目前为止,锂离子电池的综合性能仍然不能满足应用的需求,主要体现在:(1)锂离子电池电解液的温度使用范围窄,尤其在低温下,电池放电容量低甚至不能放电,严重制约了锂离子电池的应用范围;(2)锂离子电池电极材料的容量和循环性能仍然难以满足大功率动力电池的应用要求。因此,针对上述存在的问题,本课题对三元正极材料,主要开展以下三个方面的工作:(1)对NCM811材料电解液进行改性研究,以基础电解液为研究对象添加羧酸酯BA(丙烯酸丁酯)。结果表明BA可以提高电解液的电导率并降低其粘度,从而改善电池的低温放电容量。在-40℃低温下电池的放电比容量为91.50mAh/g。BA改性试剂的加入可以有效改善电池低温性能。(2)以不同BA含量的电解液为研究对象,添加改性试剂EC(碳酸乙酯)。测试结果表明,EC可以提高电导率,增加低温放电容量,同时提高了电池循环稳定性。电解液在-40℃下离子电导率为0.575 mS/cm,电池放电比容量为108.94mAh/g,达到常温放电容量的65%。电池在常温25℃下循环容量保持率提高到到87.95%。结果分析认为,EC可以在电极表面形成CEI膜,从而改善电池低温性能和循环稳定性。(3)以含有BA16%+EC10%的电解液为研究对象,添加改性试剂LiBF4。测试结果表明,电解液的粘度降低,电导率提高,电池的低温性能得到改善。在-40℃下电池的放电比容量为119.26 mAh/g,达到常温放电容量的70%。结果分析认为,LiBF4可以在电极表面沉淀LiF,对电极起到保护作用,减少电极与电解液的接触,阻止电解液与活性物发生副反应,同时提高了锂离子的传输效率,降低阻抗,提高电池的低温性能。(4)采用经济实惠的甘蔗渣和淀粉,对NCM523进行有机碳包覆。结果表明,LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料表面包覆有机碳,不改变表面形貌和晶体结构,但大大提高LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2的电导率,速率和循环性能。未进行碳包覆的LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2材料锂离子电池的初始放电比容量为147.8 mAh/g,2(4)淀粉和甘蔗渣包覆后,其放电比容量分别增加至152.4 mAh/g和153.3 mAh/g。适当包覆量,可以使包覆的碳膜更加均匀,可以实现更好的电化学性能。合理的有机碳包覆技术是提高LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2基材料电化学性能的有效方法。