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锂离子二次电池是继镍镉电池、镍氢电池之后的第三代小型、高比能量蓄电池,它属于环保型电池,代表着电池技术的先进水平。而高性能电解质材料的研究与开发是锂离子二次电池的关键技术之一。LiPF6以其优良的性能而被人们公认为是目前最佳的锂离子电池电解质材料。本文分析了国内外LiPF6的研究现状,可知尽管许多研究工作者做了大量的研究,开发了传统方法、络合法、溶液法以及其它方法来制备LiPF6电解质材料,并使材料的性能在一定程度上有所提高,但由于这些方法不是工艺复杂,就是成本较高,对设备要求高,大规模化生产时仍存在一定的弊端。因此研究开发既能应用于规模化生产,又能使制备出的LiPF6具有优良电化学性能的简单、环保的工艺路线依然是当前锂离子电池电解质材料研究工作的重中之重。 为解决这一问题,本文进行了六氟磷酸锂的实验室合成及相应的电化学性能研究,目的是为建立结合盐湖资源开发特点的六氟磷酸锂的生产工艺作前期研究。以期对国内六氟磷酸锂的生产和锂电池行业的发展起到推动作用。 主要的研究内容如下: (1) 总结了溶剂法制备LiPF6的优越性,并在此基础上,改进方法、简化步骤,研究出以丰富的盐湖初级产品碳酸锂为原料,以低毒、低腐蚀的乙腈为溶剂合成高纯锂离子二次电池电解质六氟磷酸锂的方法和条件。 (2) 利用红外光谱分析法进行结构鉴定、X射线衍射法进行定性。结果表明产品已达到国内同类产品标准。 (3) 通过热分析初步确定了试样的热分解过程。对自制LiPF6的热重-差热分析表明:六氟磷酸锂的分解是一个复杂的过程,在普通的实验室条件下应该是二步分解,而具体的分解机理还需进一步研究。 (4) 将自制的LiPF6配成锂离子电池电解液,用于实验电池测其电化学性能,具有较高的离子电导率、优良的电化学嵌、脱锂性能以及良好的循环性能。 本论文的研究结果对扩展LiPF6的制备方法,发展有工业应用价值的合成方法,深入了解电解质材料制备的基础理论,进一步认识LiPF6的性质及电化学性能,都有一定的借鉴意义。