双草酸硼酸锂LiBOB电解质性能研究.

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多氟多 双草酸硼酸锂bob 产能

多氟多 双草酸硼酸锂bob 产能

多氟多双草酸硼酸锂(简称"bob")是一种新型的锂电池正极材料,具有高能量密度和长循环寿命的特点。

随着新能源汽车和储能市场的快速发展,对锂电池正极材料的需求量不断增加,而多氟多双草酸硼酸锂作为一种性能优越的正极材料,其产能也备受关注。

1. 产能需求背景新能源汽车的普及和发展,驱动了锂电池产业的快速增长。

储能领域的需求也在不断增加。

而多氟多双草酸硼酸锂作为锂电池正极材料,具有高能量密度、长循环寿命等优点,成为了备受青睐的产品。

由于需求量大,生产商需要提高产能,以满足市场需求。

2. 产能扩建措施针对多氟多双草酸硼酸锂的产能扩建,主要有以下几个方面的措施:(1)技术创新:通过技术创新,提高生产工艺的效率,降低生产成本,从而提高产能。

(2)设备更新:引进先进的生产设备和生产线,提高生产效率,减少能耗,增加产能。

(3)规模扩大:通过扩大生产规模,增加生产线数量,扩大生产基地,来提高产能。

(4)人力资源投入:加大对人力资源的投入,培训专业技术人员,提高生产效率,从而增加产能。

3. 产能扩建效果产能扩建的效果主要体现在以下几个方面:(1)提高产量:产能扩建后,企业的产量得到了大幅度的提高,可以更好地满足市场需求。

(2)降低成本:产能扩建后,生产效率得到了提高,生产成本得到了一定程度的降低,提高了企业的竞争力。

(3)增加收入:产能扩建后,企业的产值得到了大幅度的增加,为企业带来了更多的收入。

4. 未来发展趋势多氟多双草酸硼酸锂作为锂电池正极材料,具有广阔的市场前景。

未来,随着新能源汽车和储能市场的不断扩大,对多氟多双草酸硼酸锂的需求将会不断增加。

产能扩建将是企业的长期发展战略,提高产能,满足市场需求,实现自身的可持续发展。

多氟多双草酸硼酸锂的产能扩建是锂电池产业发展的必然趋势,企业需要密切关注市场需求,不断提高产能,以适应新的市场形势。

产能扩建也需要企业了解市场动态,把握市场需求,制定合理的发展战略,做好产能规划,实现企业的可持续发展。

新型锂离子电池用电解质盐草酸二氟硼酸锂LiODFB研制及其性质研究

新型锂离子电池用电解质盐草酸二氟硼酸锂LiODFB研制及其性质研究

一、锂离子电池用电解液研究现 状
1.1 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
一、锂离子电池用电解液研究现 状
1.2 锂离子电池用电解质盐
➢电解质盐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。
在锂离子电池用新型电解 质盐草 酸二氟硼酸锂的研究方 面,我所 已申请专利两项并获 得授权专利 一 项 ( 授 权 号 : CN 102070661 B)。
在 Jo urn al of Pow er S o
u r ce s , J o u rn a l o f
M at e r ia ls S ci e n ce & Technology,《无机材料学 报》 等核心期刊上发表论文7篇。
16 0
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(b) 18 0 16 0 140
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LiFePO4/LTO电池在不同温度的循环性能曲线
二、已完成工作及取得成 2.7取得相果关成果
平台
➢ 在25℃时,LiODFB和LiPF6倍率性能相差不大 ➢ LiODFB电池的循环性能优于LiPF6,且在高温下

双草酸硼酸锂(LiBOB)电解质性能研究(精)

双草酸硼酸锂(LiBOB)电解质性能研究(精)

锂离子电池
锂离子电池高的工 作电压高、能量密度, 长的循环寿命和小的自 放电率等优点,成为目 前所有电池产品中最有 前途的体系之一。
存在的问题
但锂离子电池 被用作动力电源时 还存在一定的问题, 如大功率充放电性 能有待提高,成本 问题,安全性问题 等。
改进锂离子电池关键材料的性能!
正极
电解质
负极
锂离子电池电解液
W.Qiu et al./ Electrochimica Acta 52(2007)4907-4910
LiB3; EC+共溶剂
LiBOB溶解度以 及电导率都低 于LiPF6,电池 高倍率放电特 性不好; 有很强的吸湿 性,空气和溶 剂中的杂质会 影响LiBOB基电 解液的性能
锂盐与水反应的热力学计算
商品化锂盐LiPF6对水比较敏感,容易水解,在与大气的水或 溶剂的残余水接触时,会发生如下反应。
LiPF6(sol.)+H2O POF3(sol.)+LiF(s)+2HF(sol.)
+

(式1) + +
与LiPF6相似,新型锂盐LiBOB容易水解,水解反应式如下:
LiB(C2O4)2 (sol.)+2H2O LiBO2(sol.)+2H2C2O4(sol.)
EC+DMC(1:1) 6
contour plot experimental data boundary point
7
12.5 12.0 11.8
5 DMC:EC:PC=4:5:1 4 DMC:EC:PC=3:5:2 3 DMC:EC:PC=2:5:3 2 DMC:EC:PC=1:5:4
9.50 9.00

锂离子电池电解质用含硼锂盐研究进展

锂离子电池电解质用含硼锂盐研究进展

Vol.41No.1·136·化 工 新 型 材 料NEW CHEMICAL MATERIALS第41卷第1期2013年1月基金项目:甘肃省科技计划(1107RJYA056),国家自然科学基金(20961004,21001111)作者简介:崔孝玲(1980-),女,工程师,主要从事锂离子电池电解液研究。

联系人:李世友(1980-),男,副教授,主要从事锂离子电池电解液研究。

锂离子电池电解质用含硼锂盐研究进展崔孝玲1 李世友1* 毛丽萍1 李法强2(1.兰州理工大学石油化工学院,兰州730050;2.中国科学院青海盐湖研究所,西宁810008)摘 要 电解质材料是锂离子电池的关键材料之一。

LiBF4、双草酸硼酸锂(LiBOB)及草酸二氟硼酸锂(LiODFB)是极具应用前景的3种含硼锂盐。

介绍了3种锂盐各自的优缺点及研究近况,重点综述了它们的离子传导特性及与电极材料的相容性能。

关键词 LiBF4,双乙二酸硼酸锂,草酸二氟硼酸锂,电解液Research progress of boron-based lithium salts for lithium ion batteriesCui Xiaoling1 Li Shiyou1 Mao Liping1 Li Faqiang2(1.College of Petrochemical Technology,Lanzhou University of Technology,Lanzhou 730050;2.Qinghai Institute of Salt Lakes,Chinese Academy of Sciences,Xining 810008)Abstract Electrolyte is considered as one of the key materials to decide the performance of lithium ion batteries.LiBF4,lithium bis(oxalato)borate(LiBOB)and lithium oxalyldifluroborate(LiODFB)were promising boron-based lithiumsalts for lithium ion batteries.Advantages,disadvantages and recent developments of each lithium salt were introduced re-spectively.In addition,ionic conductivities and compatibilities with electrode materials were emphatically reviewed.Key words LiBF4,lithium bis(oxalate)borate(LiBOB),lithium oxalyldifluroborate(LiDFOB),electrolyte 相对于正极材料和负极材料,电解液材料长期一直未得到广大科研工作者的重视,已成为限制锂离子电池进一步发展的瓶颈[1-2]。

合成并提纯有机硼酸酯锂盐二草酸硼酸锂244761-29-3的工艺简述—亚科解密

合成并提纯有机硼酸酯锂盐二草酸硼酸锂244761-29-3的工艺简述—亚科解密

合成并提纯有机硼酸酯锂盐二草酸硼酸锂| 244761-29-3 |的工艺简述—亚科解密摘要:LiBOB作为一种新型电解质锂盐,其热稳定性及化学稳定性都较好,且具有较高电导率及较宽的电化学窗口,即使在纯的PC溶液中,仍能在负极表面形成稳定的SEI膜;其对锰及铁系的正极材料几乎无溶解侵蚀;另外,它不含卤素,为环境友好型锂盐。

目前,合成二草酸硼酸锂的工艺主要有(1) 液相合成法和(2) 非液相合成法。

但产品纯度不高,所以本文还介绍了二草酸硼酸锂的提纯方法,主要为重结晶法和溶剂热法。

关键词:二草酸硼酸锂,有机硼酸酯锂盐,合成工艺,提纯前言新型锂离子电解质盐双草酸硼酸锂(UBOB)与商用锂离子电解质盐六氟磷酸锂(LiPF6)相比,具有稳定性好、分解产物对环境污染小、分解电势高、能够更好地保护铝集流体和参与SEI 膜形成等优点,成为最有可能取代LiPF6而商业化应用于锂离子电池中的锂盐。

但是目前对其合成与提纯方法还不是很完善,因此改进双草酸硼酸锂的合成与提纯方法具有重要的实际意义[1]。

二草酸硼酸锂的合成工艺如何制备高纯度、性能优异的双草酸硼酸锂是目前困扰研究者和生产者的难题。

与六氟磷酸锂一样,双草酸硼酸锂的制备同样需要两个阶段,即合成和提纯。

合成即先制取粗产物,而提纯是制备出纯度高、性能优异的LiBOB 的关键,也是目前研究领域的难点。

1.双草酸硼酸锂的合成目前LiBOB 的合成方法有许多种,根据反应介质的不同可将其分为液相合成法和非液相合成法。

(1) 液相合成法所谓液相合成,即以有机溶剂或水为反应介质合成LiBOB,其中有旋转蒸发法和水相合成法。

Lischka[2]在专利中首次报道了双草酸硼酸锂的合成方法。

该专利采用氢氧化锂或碳酸锂、草酸、硼酸或氧化硼做原料,以水、甲苯或四氢呋喃为反应介质采用6种不同的路线合成LiBOB。

6中不同的工艺路线中,最经济、环保的是以水为反应介质。

其反应式为:上述方法采用有机溶剂为反应介质,成本较高;采用水为介质则反应过程中水的存在严重威胁LiBOB 的稳定存在,欲得到电池级产品,其提纯过程相对比较繁琐。

LiBOB_PC电解液的性能研究_宁英坤

LiBOB_PC电解液的性能研究_宁英坤

作者简介:宁英坤(1981-),女,辽宁人,北京科技大学材料科学与工程学院硕士生,研究方向:锂离子电池电解质,本文联系人;余碧涛(1977-),女,湖北人,北京科技大学材料科学与工程学院博士生,研究方向:锂离子电池电解质;李福焱木(1940-),男,广东人,北京科技大学材料科学与工程学院教授,博士生导师,研究方向:电化学;仇卫华(1950-),女,北京人,北京科技大学材料科学与工程学院副研究员,硕士生导师,研究方向:锂离子电池材料。

基金项目:国家自然科学基金资助项目(50472093)#科研论文#LiBOB/PC 电解液的性能研究宁英坤,余碧涛,李福焱木,仇卫华(北京科技大学材料科学与工程学院,北京 100083)摘要:合成了双草酸硼酸锂(LiBOB),采用核磁共振波谱和元素分析法对其进行分析;将L iBO B 与PC+DEC 配制成一系列电解液,比较了各种电解液的电导率随温度及浓度变化的规律;用充放电方法研究了几种电解液与石墨负极的相容性。

结果表明:采用015mo l/L LiBOB/PC+DEC(体积比3B 7)电解液的Li/ARG 电池循环性能最好,首次循环效率为7910%。

关键词:锂离子电池; LiBOB; PC; DEC中图分类号:T M 91219 文献标识码:A 文章编号:1001-1579(2006)02-0084-03Study on the performance of LiBOB/PC electrolytesNING Ying -kun,YU B-i tao,LI Fu -shen,QIU We-i hua(School of M ater ials Science and Engineering ,Univer sity of Science and T echnology Beij ing,Beij ing 100083,China)Abstract:Bisox alatoborate (LiBOB)was synthesized 1N M R and elemental analysis methods were used to analyze the property oft he L iBOB,electr olytes of L iBOB w ith PC and DEC were prepared 1T he change r egulation of conductiv ity of the electrolytes with temperatur e and concentration was compared 1T he charg e -discharg e test w as used to examine the co mpatibility of the electrolytes w ith ARG anode 1T he r esults showed that the Li/ARG battery with t he electr olyte of 015mol/L L iBO B/P C+DEC(3B 7,vol)had t he best cycling stability and its init ial cy cling efficiency was 7910%1Key words:L-i ion battery; LiBOB; PC; DEC阻止碳酸丙烯酯(PC)共嵌入石墨,使其能够在石墨负极中应用,是锂离子电池中急需解决的问题之一[1-2]。

电解液中添加LiBOB改善LiMn2O4的高温性能

电解液中添加LiBOB改善LiMn2O4的高温性能

电解液中添加LiBOB改善LiMn2O4的高温性能宋晓娜;王锦富【摘要】Adding lithium bisoxalatoborate( LiBOB) into electrolyte could improve high temperature performance of lithium manganese oxide( LiMn2O4) by the research of galvanostatic charge-discharge and electrochemical impedance spectroscopy. When charged-discharged with 0.5 C in 3.0 ~ 4.2 V,the capacity retention rate was improved from 82.6% to 90.5% after 300 cycles at 45℃,improved from 73.0% to 88.6% after 400 cycles,improved from 76.5% to 87.0% after 300 cycles at 60℃.The solid electrolyte interface(SEI)film formation voltage was lowered to 2.0 V.%由恒流充放电和电化学阻抗等研究发现,向电解液中添加双草酸硼酸锂(LiBOB)能改善锰酸锂(LiMn2O4)的高温性能.以0.5 C在3.0~4.2V充放电,在45℃循环300次,容量保持率从82.6%提高到90.5%,循环400次,从73.0%提高到88.6%;在60℃循环300次,从76.5%提高到87.0%.固体电解质相界面(SEI)膜的初始形成电位降至2.0V.【期刊名称】《电池》【年(卷),期】2012(042)001【总页数】2页(P28-29)【关键词】双草酸硼酸锂(LiBOB);锰酸锂(LiMn2O4);固体电解质相界面(SEI)膜【作者】宋晓娜;王锦富【作者单位】浙江天虹能源科技有限公司,浙江湖州 313100;杭州金色能源科技有限公司,浙江杭州 311400【正文语种】中文【中图分类】TM912.9尖晶石LiMn2O4存在比容量低,容量衰减较快,尤其是高温循环性能差等缺点[1]。

二氟草酸硼酸锂的电化学性能、制备和表征

二氟草酸硼酸锂的电化学性能、制备和表征
以 LiDFOB - SL( 环丁砜) / EMC( 碳酸甲乙酯) 为电解液组装 LiFePO4 / Li 试验电池,对其电化学性 能进行测试,结 果 表 明,该 电 池 具 有 较 长 的 循 环 寿 命、较高的 放 电 效 率、优 良 的 倍 率 性 能 及 高 低 温 性 能,表明该电解液与 LiFePO4 正极材料具有良好的 相容性。以 LiDFOB - SL / EMC 为电解液组装 Li / 中 间相碳 微 球 ( MCMB) 试 验 电 池,并 利 用 扫 描 电 镜 ( SEM) 、傅里叶红外变换光谱( FT - IR) 及 X - 射线 光电子能谱( XPS) 对 MCMB结果表明: 首次 循环后 MCMB 表面形成了光滑的 SEI 膜,它能有效 防止溶剂共嵌入到负极材料中,提高了电池的电化 学性能。通过对 FT - IR 和 XPS 的分析发现,SEI 膜 是由 C2 H5 OLi、C2 H5 CO3 Li、Li2 CO3 、RSO3 Li、Li2 SO3 、 Li2 SO4 、LiF、C2 H5 F 和一个复杂的、网状的 B( 硼) 化 合物组成的[10]。
1 二氟草酸硼酸锂的电化学性能
LiBF4 的 390 ℃ 和 LiBOB 的 330 ℃ 低,但比 LiPF6 高 约 40 ℃[5]。
二氟草酸硼酸锂可以使电极表面附近的 Al3+ 和 B-O 键结合形成化学键在集流体铝箔上形成一 层致密的保护膜,不仅能钝化铝箔,而且能够很好地 抑制电解 液 的 氧 化 分 解。 邓 凌 峰[6] 研 究 了 电 解 液 对集流体的腐蚀性,发现 4. 2 V 开始首次对铝箔产 生腐蚀,第二次循环时,腐蚀电位出现在了 6. 0 V 以 后,说明对铝箔产生了很好的钝化作用。针对电解 液与正负极材料的相容性,研究了与电极材料石墨、 三元材料 LiCo1 /3 Ni1 /3 Mn1 /3 O2 组成电池的倍率性能 和高温循环性能,LiDFOB 基电池高温循环 100 次的 不可逆损失为 8% ,而 LiPF6 电池的不可逆损失为 15% 。付茂华[7]研究了电解液的高温性能,在 60 ℃ 高温下,使用 LiDFOB 电 解 液 的 电 池 其 LiFePO4 / G 电池 循 环 100 次,容 量 保 持 率 为 86. 7% ,而 使 用 LiPF6 电解液的电池其容量保持率为 67. 4% ,循环 后电池极片扫描图显示使用 LiPF6 电解液的极片粗 糙,而使用 LiDFOB 电解液的极片则平滑、致密,能 明显看到膜。LiDFOB 电解液的高温性能明显优于
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18 3.1
0.59
EMC 108 -55 23 2.9
0.65
DEC 127 -43 25 2.8
0.75
GBL 204 -44 101 42
1.7
2.1 LiBOB在GBL基电解液中的性能
Conductivity / mScm-1
LiPF6(sol.)+H2O POF3(sol.)+LiF(s)+2HF(sol.)
+

(式1)
+
+
与LiPF6相似,新型锂盐LiBOB容易水解,水解反应式如下:
LiB(C2O4)2 (sol.)+2H2O LiBO2(sol.)+2H2C2O4(sol.)
+

+
(式2)
LiB(C2O4)2(sol.)+3H2O LiOOCCOOH(sol.)+H3BO3(sol.)+H2C2O4(sol.)
不含有F元素,不会产生HF腐蚀电极材料及集流体,提 高了电池的循环寿命,——降低了电池的成本;
能够在碳负极表面形成较稳定的SEI膜,可以在纯PC溶 剂中使用, ——拓宽了电池使用温度范围;
合成原料廉价易得,制备 工艺简单,对环境友好。
各种锂盐在PC中配制成1mol·L-1 的电解液,在Li/C半电池中的充放电曲线 Jow T R, Ding M S, Xu K, et al. J. Power Sources, 2003, 119~121: 343~348
有很强的吸湿 性,空气和溶 剂中的杂质会 影响LiBOB基电 解液的性能
LiBOB+ EC+共溶剂
1.寻找适合 LiBOB盐的新
溶剂体系; 2.寻找LiBOB 的稳定剂。
在同样的碳酸 酯类溶剂体系 中,LiBOB电解 液的低温性能 也不如LiPF6

S.Wang, W.Qiu et al./ Electrochimica Acta 52(2007)4907-4910
10.3 10.0 9.50
9.80
9.00
13
14
15
2 DMC:EC:PC=1:5:4
1 EC+PC(1:1)
The Conductivities of 0.7mol /l LiBOB EC/PC/DMC/EMC
electrolytes at 60℃

锂盐与水反应的热力学计算
商品化锂盐LiPF6对水比较敏感,容易水解,在与大气的水或 溶剂的残余水接触时,会发生如下反应。
高温下电解液1mol·L-1LiPF6 EC/EMC(1:1) 与1mol·L-1LiBOB EC/EMC(1:1) 在LiNiO2/C电池中的放电容量比较
Xu K, ZhangS S, Jow T R, et al. Electrochemical and Solid-State Letters, 2002, 5(1): A26~A29
(式3)
+

+
+
反应的能量变化及吉布斯自由能变化(298.15 K)
式(1) 式(2) 式(3)
ΔE/ kJ·mol-1 -2.424 -65.444 -112.783
ΔG/ kJ·mol-1 -0.470 -28.688 -62.952

2.提高LiBOB在电解液中溶解度和电导率
表1 在锂离子电池中常用的溶剂
EC
Boiling point / ℃
244
Freezing point / ℃
37
Flashing point/ ℃
143
Dielectric constant at 25℃
90
Viscosity at 25℃(mPa-1 s-
1)
1.9 (40℃)
PC 238 -49 128 66
2.51
DMC 90 3
锂离子电池高的工 作电压高、能量密度, 长的循环寿命和小的自 放电率等优点,成为目 前所有电池产品中最有 前途的体系之一。
但锂离子电池 被用作动力电源时 还存在一定的问题, 如大功率充放电性 能有待提高,成本 问题,安全性问题 等。
改进锂离子电池关键材料的性能!
正极
电解质
负极
锂离子电池电解液
锂盐
有机溶剂
B.Yu, W.Qiu et al./ J.of Poower Sources166(2007)499-502
S.Wang, W.Qiu et al./ Electrochimica Acta 52(2007)4907-4910
LiBOB基电解液存在的问题
LiBOB溶解度以 及电导率都低 于LiPF6,电池 高倍率放电特 性不好;
8
9 10
#43;DMC(1:1) 6
contour plot experimental data boundary point
7
12.5
12.0 5
DMC:EC:PC=4:5:1
11.8
4
11.3
DMC:EC:PC=3:5:2
11.5
11.0
10.8 10.5
3 DMC:EC:PC=2:5:3
20oC
EC+DMC(1:1)
0.00 1.00
0.25
5.70 0.75
5.60
0.50
5.50 5.30
0.50
0.75
1.00
0.00
0.25
PC+EMC(1:1)
5.10 4.90 4.70
0.50
4.50
0.25
4.30 4.00 3.80
0.75
0.00
1.00 EC+PC(1:1)
The Conductivities of 0.7mol /l LiBOB EC/PC/DMC/EMC electrolytes at 20℃
EC+共溶剂
LiPF6
碳酸酯类 羧酸酯类
醚类
LiPF6和EC基电解液存在的问题
对水敏感,水解产物HF腐蚀电极 热稳定性差 高温性能不理想 制备条件苛刻 ,污染严重 EC的熔点较高,低温性能不理想
需要寻找新型
锂盐来替代
LiPF6 ,以获 取更好的电解
液性能
新型锂盐双草酸硼酸锂-LiBOB
很好的热稳定性,热分解温度较高可达300oC ——增强了电池的安全性;
双草酸硼酸锂(LiBOB) 电解质性能研究
仇卫华1,刘兴江2,邢桃峰1,黄佳原,连芳1
1北京科技大学材料科学与工程学院,北京,100083 2中国电子科技集团天津电源研究所,天津,300381
2009-10-17
1引言
化学电源
锂离子电池
存在的问题
随着电子技术、能 源、交通、国防等领域 的高速发展,人们对高 能量密度、长寿命、高 安全性、廉价、环境友 好的高性能化学电源的 需求更加迫切起来。
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