锂离子电池功能电终ppt课件

锂离子电池功能电解液添加剂锂离子电池功能电解液添加剂及其影响机制的研讨及其影响机制的研讨报告人：秦银平校内指点教师：庄全超教师校外指点教师：周新基教师2021/05/15学习环节学习环节科学研讨科学研讨专业实际专业实际专业实际专业实际 于2021.3.2-2021.5.8在江苏省九九久科技股份参与“年产400吨六氟磷酸锂的工程研讨。科学研讨科学研讨选题的意义：江苏省九九久科技股份 东莞杉杉电极资料SEI成膜添加剂的研讨背景成膜添加剂的研讨背景碳酸锂碳酸锂Li2CO3添加剂添加剂碳酸亚乙烯酯碳酸亚乙烯酯VC添加剂添加剂VC、PS、FEC等成膜添加剂的混合等成膜添加剂的混合实验总结实验总结 主要内容主要内容 SEI成膜添加剂的研讨背景成膜添加剂的研讨背景锂离子电池的组成正极资料电解液负极资料隔膜电解液的作用：在电池的正、负极之间传送电荷。电解液添加剂的作用：在有机电解液中添加少量的某些物质普通不超越5wt.%或 5vol.%，来改善电池的性能，如电解液的电导率、电池的循环效率和可逆容量等。SEI成膜添加剂的研讨背景成膜添加剂的研讨背景功能电解液添加剂改善SEI膜性能提高电解液低温性能提高电解液电导率改善电解质热稳定性改善电池平安性能改善SEI膜性能SEI成膜添加剂的研讨背景成膜添加剂的研讨背景SEI成膜添加剂的作用：成膜添加剂的作用：在锂离子电池初次嵌脱锂的过在锂离子电池初次嵌脱锂的过程中，电压未到达程中，电压未到达Li+的嵌入、脱的嵌入、脱出电位时即能在电极外表构成一层出电位时即能在电极外表构成一层稳定的稳定的SEI膜。膜。本论文主要研讨：本论文主要研讨：Li2CO3 VC VC、PS、FEC和和LiBF4混混合合碳酸锂添加剂碳酸锂添加剂恒流充放电法恒流充放电法循环伏安法循环伏安法扫描电镜手段扫描电镜手段电化学阻抗法电化学阻抗法研讨手段：研讨手段：1 molL-1 LiPF6-EC：DEC 扣式电池表示图扣式电池表示图三电极电解池三电极电解池 所用电解液成分为：所用电解液成分为：电解液电解液碳酸锂添加剂碳酸锂添加剂研讨电极的资料为商品化的石墨碳纤维(a)(b)碳酸锂添加剂碳酸锂添加剂MCF电极充放电曲线图电极充放电曲线图碳酸锂添加剂碳酸锂添加剂MCF电极充放电循环曲线图电极充放电循环曲线图碳酸锂添加剂碳酸锂添加剂MCF电极循环伏安曲线图电极循环伏安曲线图MCF电极在电极在1 molL-1 LiPF6-EC:DEC电解液中以电解液中以1 mV/s的速率扫描的速率扫描所得所得CV曲线曲线a未添加未添加Li2CO3b添加添加Li2CO3碳酸亚乙烯酯添加剂碳酸亚乙烯酯添加剂研讨手段：研讨手段：循环伏安法循环伏安法电化学阻抗法电化学阻抗法所用电极资料仍为商品化的所用电极资料仍为商品化的MCF所以电解液仍为所以电解液仍为1 molL-1 LiPF6-EC：DEC 碳酸亚乙烯酯添加剂碳酸亚乙烯酯添加剂MCF电极的循环伏安曲线图MCF电极在电极在1 molL-1 LiPF6-EC:DEC电解液中以电解液中以1 mV/s的速率扫描的速率扫描所得所得CV曲线曲线a未添加未添加VCb添加添加VC碳酸亚乙烯酯添加剂碳酸亚乙烯酯添加剂利用EIS及其等效电路图来模拟石墨嵌锂每个步骤的电阻值随电极电位的变化MCF电极在电极在1 molL-1 LiPF6-EC:DEC电解液中初次阴极极化，电解液中初次阴极极化，在在1.0V以下时的以下时的EIS曲线曲线a未添加未添加VCb添加添加VC碳酸亚乙烯酯添加剂碳酸亚乙烯酯添加剂Zview模拟等效电路碳酸亚乙烯酯添加剂碳酸亚乙烯酯添加剂VC、PS、FEC等成膜添加剂的混合等成膜添加剂的混合研讨手段：研讨手段：恒流充放电法恒流充放电法电解液及添加剂由东莞杉杉提电解液及添加剂由东莞杉杉提供供成分主要为：成分主要为：1、含有、含有0.5%LiBF4、1%VC、1%PS、2%FEC 的的1 molL-1 LiPF6-EC:EMC电解液电解液2、含有、含有1%LiBF4、1%VC、1%PS、2%FEC 的的1 molL-1 LiPF6-EC:EMC电解液电解液 VC、PS、FEC等成膜添加剂的混合等成膜添加剂的混合MCF电极的充放电循环曲线图电极的充放电循环曲线图实验总结实验总结1、在石墨电极初次阴极极化过程中，添加饱和Li2CO3可以 抑制EC的复原过程，提高MCF电极的初次放电容量；并 且由Li2CO3组成的SEI膜具有较好的导锂性能与稳定性，从而改善了MCF电极的循环性能。2、在石墨电极初次阴极极化过程中，添加2(vol.)%VC 可以 在1.3 V左右构成一层阻值较小且稳定的SEI膜来改善锂离 子电池的电化学性能。3、含有多种成膜添加剂的电解液能提高MCF电极的实践容 量，稳定其循环效率。实验总结实验总结近两年内获得的研讨成果：共发表论文6篇，其中本人第一作者有5篇，SCI检索1篇1、秦银平,庄全超等.锂离子电池电极界面特性研讨方法J.化学进展.2021,23(2/3):390-400.SCI检索2、吴超,秦银平等.锂离子电池正极资料外表包覆的进展J.电池.2021,40(6):336-338.3、秦银平.MgO纳米资料的合成与表征.中国科技论文在线 精品论文J.2021,3(20):2-21414、秦银平.温度对尖晶石LiFe0.05Mn1.95O4中锂离子嵌脱过 程的影响J.中国科技论文在线.论文编号:202109-3645、秦银平.低温离子液体法在锂离子电池正极资料中的研 究J.中国矿业大学第四届资料论坛论文大赛 6、秦银平.Li2CO3添加剂对MCF电极的影响机制J.中国矿 业大学第五届资料论坛论文大赛 致谢致谢赞赏我的校内导师赞赏我的校内导师庄全超副教授！庄全超副教授！赞赏我的校外导师赞赏我的校外导师周新基董事长！周新基董事长！赞赏各位专家和教授在百忙之中评赞赏各位专家和教授在百忙之中评审我的论文和参与我的争辩！审我的论文和参与我的争辩！Thank You!