文档介绍：安徽大学
硕士学位论文
含硼类锂离子电池电解质的合成与性质研究
姓名:周威
申请学位级别:硕士
专业:物理化学
指导教师:薛照明
2010-05
摘要
摘要
锂离子电池自 1990 年问世以来,电池的材料、生产技术发展迅速,电池用
材料的研究支持着锂离子电池性能的提高和完善,电池的倍率性能、高低温性
能、安全性能及循环性能等全方位的改善成就了锂离子电池在手机、笔记本电
脑、音频制品、电动工具、备用电源、车用电源系统等多个应用领域的迅速推
广。随着应用领域的拓展,锂离子电池在未来的十年仍将保持旺盛的市场需求,
并有可能推广到更多的应用领域。材料的选择使用决定着电池性能,发展新型
的材料对推进电池科技的发展是很重要的。一方面需要发展具有高能量密度,
快速放电和高稳定性的电极材料,另一方面就是研究安全可靠的电解液取代现
有的有机电解液。正因电解液的组成是影响锂电池性能的关键因素之一,研究
出合适的电解质是很重要的。本课题立意于寻求新型的具有良好电化学性质的
锂电池电解质。
论文共分 4 章。
第 1 章从锂离子二次电池电解质的导电锂盐的分类、组成、结构和性能
等方面进行分析,通过比较存在的差异,阐述了它们的优缺点及其在锂离子电
池中的应用与研究进展。。
第 2 章设计并合成了三种硼锂盐:邻苯二酚二氟硼酸锂(LDFBDB)、3-
氟邻苯二酚硼酸锂(FLDFBDB)和四氟邻苯二酚硼酸锂(PFLDFBDB)。并用
核磁共振(NMR)对 LDFBDB、FLDFBDB、PFLDFBDB 锂盐进行了表征。
第 3 章着重从实验角度对化合物的性质做了系统研究。分别从溶解性、
热稳定性、电导率、氧化电位进行测试分析,进而研究合成的锂盐和锂硼盐的
热力学和电化学性质。
第4章利用DFT研究方法,对LDFBDB及其衍生物进行了理论研究,分析
了此类锂盐的分子结构与电子结构。电解质阴阳离子间的相互作用决定了它们的
热稳性、溶解性、导电性及电化学稳定性。
总之,本论文成功合成了三种新的锂盐,通过大量实验和测试,得到一种
导电率较好,氧化电位较高的锂硼盐 PFLDFBDB,达到了预期的效果。并对其
I
摘要
作了结构、热力学和电化学性质测试;测试结果表明合成的三种锂硼盐有较好
的溶解性、较高的电导率和氧化电位。
关键词:氟、锂硼盐、电化学性能

II
Abstract
Abstract
The battery materials and manufacture technologies have developed quickly
since the birth of lithium ion battery in 1990. The study of battery materials supports
the increase and improvement of lithium ion battery performance. The improvements
of battery rate performance, high- low- temperature performance, safety performance
and cyclic performance make lithium ion battery application to be true in cell phone,
puter, audio product, power tool, backup power source and automobile
power. The market requirement for lithium ion battery is increasing in the future 10
years along with the extending of application field, and the lithium ion battery is
possible to be applied in more other fields. Battery performance depends critically on
the used materials, so the development of new materials is important for advancing