LiODFB的应用研讨.pptxVIP

2017-4-8 Smoothway Confidential 1 LiODFB的研究应用 研发部 梁建斌 目录 前言 LiODFB的性质 LiODFB的电化学性能 LiODFB的制备 2012-1-12 Smoothway Confidential 2 前言 一般锂离子电池电解液的要求 离子电导率高，在10-3 S·cm-1以上； ?热稳定性好，工作温限宽； ?电化学窗口宽； ?安全性能好，不易燃烧或爆炸； ?便宜，无污染，环境友好。 电解液占锂电池成本12％，其本身的毛利率约40％，是锂电产业链中盈利能力较强的环节之一。 2012-1-12 Smoothway Confidential 3 锂离子电池用电解质盐 作为电解液的重要组成部分，电解质盐对电池在容量、功率密度、工作温限、储存和循环寿命、安全性能等方面的发挥有重要影响。 电解质盐应在高纯有机溶剂中的溶解度高，易解离且缔合 度小； 在0V -5V的电压范围内不分解； 热稳定性好，且有良好的循环性能； 制备简单，便宜，易储存。 2012-1-12 Smoothway Confidential 4 锂离子电池用电解质盐 双草酸硼酸锂（LiBOB) 有较好的高温性能，但低温性能差； 四氟硼酸锂（LiBF4) 低温性能良好，高温性能差； 氟烷基磷酸锂（LiFAP） 电导率低，制备和提纯困难，副产物多。 六氟磷酸锂（LiPF6 ）? 制备过程工艺控制十分困难，有污染隐患； 国内产品附带有生产过程中难以彻底去除的HF，对电池性能造成损害。 2012-1-12 Smoothway Confidential 5 前言 草酸二氟硼酸锂LiODFB 特点： ?热分解温度高（-240℃）； ?对电极材料基本没有腐蚀性； ?循环性能好； ?水分敏感性低。 更好的电化学性能和稳定性 可望代替（或部分）LiPF6材料！ 2012-1-12 Smoothway Confidential 6 LiODFB的性质 优点： 热分解温度高（-240℃）； ?对电极材料基本没有腐蚀性； ?循环性能好； ?水分敏感性低。 缺点： 提纯困难，盐和电解液的理化性能没有系统研究，电解液与电极材料的相容性研究也需进一步深入研究 2012-1-12 Smoothway Confidential 7 LiODFB的性质 热稳定性 由右图可以看出LiODFB热分解温度为240℃，比LiPF6高40℃ 2012-1-12 Smoothway Confidential 8 LiODFB的电化学性能 电导率 由右图可以看出， 再同一组溶剂体系的电解液中LiODFB的低温电导率与LiPF6的低温电导率相差不远高温时能达到9-10ms-1，基本达到常规电解液的使用要求 2012-1-12 Smoothway Confidential 9 LiODFB的电化学性能 对电极稳定性 电极材料在LiODFB电解液中的稳定性优于在LiPF6电解液中的稳定性。 2012-1-12 Smoothway Confidential 10 LiODFB的电化学性能 电化学稳定性 由3个图可以看出LiODFB电解液的电化学窗口大于LiPF6电解液。 2012-1-12 Smoothway Confidential 11 LiODFB的制备 早期合成方程式： LiC2O4+BF3O(C2H5)2→C2H5OC2H5↑+LiF+LiODFB 改进后： LiC2O4+BF3O(C2H5)2→C2H5OC2H5↑+LiF+LiODFB LiF+ BF3O(C2H5)2→C2H5OC2H5↑+ LiBF4 上述反应基本上同时进行，因此，总反应式为: LiC2O4+2BF3O(C2H5)2→C2H5OC2H5↑+ LiODFB+ LiBF4 具体方法为： 将 BF3O(CH2CH3) 2 及 L i2C2O4 按 1:2 ( 摩尔比) 进行混合， 反应后以二甲基碳酸酯( DMC ) 为溶剂通过萃取和重结晶 进行提纯来获取 LiODFB 。 2012-1-12 Smoothway Confidential 12