新型锂离子池电解质的合成与性质研究.pdfVIP

摘 要 摘 要 随着人口的日益增加及地球资源的有限，迫使人们提高对资源的利用率。 采用充电电池就是有效途径之一，从而推动了锂电池的研究和发展。同时，随着 人们环保意识的日益增强，铅和镍等有毒金属的使用日益受到限制。因此，人们 需要寻找新的可替代传统铅酸电池和镍-镉电池的可充电电池，锂电池自然成为 最有力的候选者之一。 锂离子电池电解液有电解质与有机溶剂组成，它决定着电池充放电过程中 电荷的传送速度和效率。因此对电解质的研究非常重要。由于克酮酸上的邻羟基， 乙二酸均能与B 能够形成含有大π 键的螯合阴离子，与锂结合可以组装成新结 构和良好电化学性能的锂硼盐。 论文共分四章。 第一章 通过大量文献调研，总结了锂离子电池各组成部分的研究进展。 第二章 设计合成了四种锂硼盐：LDFCB 、PFLBDOB 、LBCB 、LOCB ， 并用核磁共振（NMR ）、热重（TG ）等手段对LDFCB 和PFLBDOB 锂盐进行了 表征。分别从热稳定性、溶解性、电导率、氧化电位对四种锂盐进行测试，进而 研究其化学性能。 第三章 利用DFT研究方法，对LDFCB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。从理论上阐述了该类锂盐的热稳性、溶解性、 导电性及电化学稳定性与分子结构关系的本质。 第四章总结：对本论文研究所取得的成果及存在不足作了简要的总述，并对 研究方向进行了展望。 总之，本论文成功的合成了两种锂硼盐LDFCB和PFLBDOB ，对它作了结构 和电化学性质测试。测试结果表明，合成的这种锂盐有较好的溶解性、较高的电 导率和氧化电位，获得了符合电池级要求的锂硼盐。 关键词：电解质、锂硼盐、电化学性质、密度泛函理论 1 ABSTRACT ABSTRACT With the growing population and the limited earths resources, we are urged to improve resource utilization. Using rechargeable batteries is one of effective ways to promote the lithium battery research and development. Meanwhile, with growing awareness of environmental protection, the use of toxic metals such as lead and nickel is increasingly restricted. Therefore, people need to find new alternative rechargeable batteries to substitute traditional lead-acid batteries and nickel-cadmium batteries, lithium batteries naturally become one of the most powerful candidate. Electrolyte and organic solvent constitute lithium-ion battery electrolytes, which determines the transmission speed and efficiency during the charge and discharge process. As we can see, the research on electrolyte is critical. As croconic acid o-hydroxyl and oxalic acid both can form