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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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
新型锂盐_二氟草酸硼酸锂

作者简介:付茂华(1986-),女,重庆人,中南大学化学化工学院硕士生,研究方向:锂离子电池材料;刘素琴(1966-),女,湖南人,中南大学化学化工学院教授,硕士生导师,研究方向:信息功能材料化学,本文联系人;刘建生(1973-),男,湖南人,广州天赐高新材料股份有限公司研发工程师,博士,研究方向:锂离子电池材料;李永坤(1983-),男,河南人,广州天赐高新材料股份有限公司研发工程师,硕士,研发方向:锂离子电池材料。
基金项目:广东省教育部产学研结合项目(2007A090302034)新型锂盐———二氟草酸硼酸锂付茂华1,刘素琴1,刘建生2,李永坤2(11中南大学化学化工学院,湖南长沙 410083; 21广州天赐高新材料股份有限公司,广东广州 510760)摘要:介绍了二氟草酸硼酸锂(LiODFB )的基本特性。
LiODFB 作为锂盐用于电解液中,对不同正极和石墨负极有良好的相容性,能显著提高电池的高、低温性能。
综述了LiODFB 在锂离子电池中的应用情况。
关键词:二氟草酸硼酸锂; 电解液; 锂离子电池中图分类号:TM91219 文献标识码:A 文章编号:1001-1579(2009)06-0316-03A ne w lithium salt ———lithium oxalyldifluoroborateFU Mao 2hua 1,L IU Su 2qin 1,L IU Jian 2sheng 2,L I Y ong 2kun 2(11College of Chemist ry &Chemical Engineering ,Cent ral South U niversity ,Changsha ,Hunan 410083,China ;21Guangz hou Tinci M aterials Technology Co 1,L td 1,Guangz hou ,Guangdong 510006,China )Abstract :The character of lithium oxalyldifluoroborate (LiODFB )was introduced 1LiODFB used as a lithium salt in electrolyte hadgood compatibility with different cathodes and graphite anode ,could improve the performance of Li 2ion battery at high temperature and low temperature obviously 1The application of LiODFB used in Li 2ion battery was reviewed 1K ey w ords :lithium oxalyldifluoroborate ; electrolyte ; Li 2ion battery 电解质锂盐的性质决定了电解液的基本电化学性能[1]。
27.电解质锂盐草酸二氟硼酸锂的研究进展

作者简介:崔孝玲(1980-),女,山东人,兰州理工大学石油化工学院助教,硕士,研究方向:功能材料和锂离子电池材料;李世友(1980-),男,山东人,兰州理工大学石油化工学院讲师,博士,研究方向:锂离子电池,本文联系人;骆建国(1985-),男,甘肃人,兰州理工大学石油化工学院本科生,研究方向:锂离子电池材料。
基金项目:兰州理工大学科研发展基金(SB05200903)电解质锂盐草酸二氟硼酸锂的研究进展崔孝玲,李世友,骆建国(兰州理工大学石油化工学院,甘肃兰州 730050)摘要:介绍了电解质锂盐草酸二氟硼酸锂(LiODFB )的制备进展及在锂离子电池中的应用。
LiODFB 与常用电极材料表现出良好的匹配性,所组装电池的高低温性能优良、倍率放电性能较好、安全性能较高,有望成为动力电池用电解质锂盐。
关键词:草酸二氟硼酸锂(LiODFB ); 双草酸硼酸锂(LiBOB ); LiBF 4; LiPF 6; 电解液中图分类号:TM91219 文献标识码:A 文章编号:1001-1579(2009)04-0233-03R esearch progress in electrolyte lithium salt lithium oxalyldifluoroborateCU I Xiao 2ling ,L I Shi 2you ,L UO Jian 2guo(College of Pet rochemical Technology ,L anz hou U niversity of Technology ,L anz hou ,Gansu 730050,China )Abstract :The progress in preparation of electrolyte lithium salt lithium oxalyldifluoroborate (LiODFB )and its application in Li 2ionbattery were introduced 1LiODFB showed fine compatibility with common electrode materials ,the battery assembled with it had good high temperature and low temperature performance ,fine rate discharge performance and favorable safety performance 1It was expected to become an electrolyte lithium salt of power battery 1K ey w ords :lithium oxalyldifluroborate (LiODFB ); lithium bis (oxalate )borate (LiBOB ); LiBF 4; LiPF 6; electrolyte 目前,商品化锂离子电池的电解质主要为LiPF 6及LiBF 4。
二氟草酸硼酸锂的制备与性能研究

二氟草酸硼酸锂的制备与性能研究王永勤;郭贤慧;王建萍;许胜霞【摘要】以无水氯化铝为催化剂,以四氟硼酸锂和无水草酸为原料,制备高纯二氟草酸硼酸锂(LiODFB).研究了反应时间、反应温度和反应物配比(四氟硼酸锂与草酸物质的量比)对产品纯度的影响以及结晶温度和结晶时间对产品收率的影响.实验结果表明,在反应温度为10℃、反应时间为4h、反应物配比为1∶1、结晶温度为-20℃、结晶时间为4h条件下,制得LiODFB的纯度可达99.97%、收率可达95.9%.另外,以LiODFB作为电解液添加剂,可以有效改善锂电池的高温、常温和低温性能.【期刊名称】《无机盐工业》【年(卷),期】2018(050)009【总页数】4页(P46-49)【关键词】二氟草酸硼酸锂;无水氯化铝;四氟硼酸锂【作者】王永勤;郭贤慧;王建萍;许胜霞【作者单位】多氟多化工股份有限公司,河南焦作454006;多氟多化工股份有限公司,河南焦作454006;多氟多化工股份有限公司,河南焦作454006;多氟多化工股份有限公司,河南焦作454006【正文语种】中文【中图分类】TQ131.11目前,锂离子电池已经在人们的生活中起着越来越重要的作用。
但是,锂电池技术仍然存在一定的问题,其中最主要的原因就是锂电池中使用的电解质为六氟磷酸锂(LiPF6)。
LiPF6存在对水分非常敏感、高温性能不稳定以及分解产物HF对电极材料有腐蚀性等问题,从而导致锂电池的安全性能较差[1]。
同时,在低温环境中LiPF6也存在溶解性较差、电导率较低和锂离子迁移阻抗较大等问题,无法满足动力锂离子电池的使用要求[2]。
因此,开发性能优异的新型电解质锂盐引起相关研究者的兴趣。
迄今为止,研究机构已经开发出多种新型电解质锂盐,比较有代表性的就是四氟硼酸锂(LiBF4)和双草酸硼酸锂(LiBOB)。
其中,LiBOB具有高温不易分解、对水分不敏感、合成工艺简单无污染、电化学稳定窗口较宽且能够在负极表面形成良好的SEI膜等优点。
几种有前景锂盐在锂离子电池中的研究进展

几种有前景锂盐在锂离子电池中的研究进展沈丽明【摘要】锂离子电池电解质作为锂离子电池的重要组成部分,对电池性能有着重要影响,而传统的六氟磷酸锂(LiPF6)由于热稳定性差、对水敏感等缺点已不能满足人们的需求,因此开发新型锂盐越发迫切.就几种有良好运用前景的锂盐,包括二氟草酸硼酸锂(LiDFOB),双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSl),双氟磺酰亚胺锂(LiFSl)及二氟磷酸锂(LiDFP),对其在导电性、热稳定性、与石墨负极的相容性及电化学性能等方面进行分析介绍,并对其今后发展前景进行了展望.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2019(043)002【总页数】4页(P338-340,347)【关键词】锂离子电池电解质;二氟草酸硼酸锂;双三氟甲基磺酰亚胺锂;双氟磺酰亚胺锂;二氟磷酸锂【作者】沈丽明【作者单位】江苏国泰超威新材料有限公司,江苏张家港215634【正文语种】中文【中图分类】TM912锂离子电池因具有比能量高、循环寿命长、绿色环保等优点已被广泛应用于手机、笔记本等各类电子设备中。
随着动力汽车的发展,作为其理想电源的锂离子电池亦需要对自身的安全性能和比能量作出更高的要求,特别是针对于电解液所提出的安全问题。
电解液组成包括锂盐、有机溶剂及各类添加剂,它对电池的容量、内阻、比功率、工作温限、存储寿命及安全性能等有着重要影响。
目前商业化应用最为广泛的锂盐是六氟磷酸锂(LiPF6),然而尽管LiPF6电解液有着电导率高、可钝化铝箔且与石墨负极相容性好等优点,但LiPF6的使用仍存在一些问题:首先,LiPF6热稳定性差,80℃左右就会分解生成五氟化磷(PF5)和氟化锂(LiF),前者具有较强的路易斯酸性,会与溶剂分子中氧原子上的孤对电子作用而使溶剂发生分解反应;后者会增大界面阻抗,影响电池循环性能。
其次,LiPF6对水分非常敏感,遇痕量水即迅速反应生成氢氟酸(HF)。
此外,LiPF6需要与碳酸乙烯酯(EC)配合使用才能在碳负极表面形成稳定致密的固体电解质界面(SEI)膜,但是EC高达36.4℃的熔点限制了LiPF6电解液在低温的使用。
二氟草酸硼酸锂的制备与性能研究

二氟草酸硼酸锂的制备与性能研究王永勤,郭贤慧,王建萍,许胜霞(多氟多化工股份有限公司,河南焦作454006)摘要:以无水氯化铝为催化剂,以四氟硼酸锂和无水草酸为原料,制备高纯二氟草酸硼酸锂(LiODFB )。
研究了反应时间、反应温度和反应物配比(四氟硼酸锂与草酸物质的量比)对产品纯度的影响以及结晶温度和结晶时间对产品收率的影响。
实验结果表明,在反应温度为10℃、反应时间为4h 、反应物配比为1∶1、结晶温度为-20℃、结晶时间为4h 条件下,制得LiODFB 的纯度可达99.97%、收率可达95.9%。
另外,以LiODFB 作为电解液添加剂,可以有效改善锂电池的高温、常温和低温性能。
关键词:二氟草酸硼酸锂;无水氯化铝;四氟硼酸锂中图分类号:TQ131.11文献标识码:A文章编号:1006-4990(2018)09-0046-04Study on preparation and properties of lithium-difluoro(oxalato)borateWang Yongqin ,Guo Xianhui ,Wang Jianping ,Xu Shengxia(Do-Fluoride Chemicals Co.,Ltd.,Jiaozuo 454006,China )Abstract :Lithium ⁃difluoro (oxalato )borate (LiODFB )with high purity was synthesized by the raw materials of lithium tetra ⁃fluoroborate and anhydrous oxalic acid ,with anhydrous aluminum chloride as the catalyst.The influences of reaction time ,re ⁃action temperature ,and the amount ⁃of ⁃substance ratio of lithium tetrafluoroborate to anhydrous oxalic acid on the purity of product and the influences of crystallization temperature and crystallization time on the yield of product were investigated.The best conditions were described as follows :the reaction temperature was 10℃,the reaction time was 4h ,the amount ⁃of ⁃sub ⁃stance ratio of the reaction materials was 1∶1,the crystallization temperature was -20℃and the crystallization time was 4h.Under the best conditions ,the purity of LiODFB was 99.97%and the yield was 95.9%.In addition ,adding LiODFB in elec ⁃trolyte could effectively improve the performance of battery at high temperature ,room temperature and low temperature.Key words :lithium ⁃difluoro (oxalato )borate ;anhydrous aluminum chloride ;lithium tetrafluoroborate目前,锂离子电池已经在人们的生活中起着越来越重要的作用。
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]。
2024年二氟草酸硼酸锂(LiODFB) 市场分析现状

2024年二氟草酸硼酸锂(LiODFB) 市场分析现状简介二氟草酸硼酸锂(LiODFB)是一种重要的锂离子电池电解液添加剂。
本文将对LiODFB市场的现状进行分析,并探讨其未来的发展趋势。
市场规模根据市场调研数据显示,近年来全球LiODFB市场规模呈逐年增长的趋势。
预计到2025年,全球LiODFB市场规模将达到XX亿美元。
市场驱动因素LiODFB作为锂离子电池电解液的重要组成部分,其市场需求受多个因素的驱动。
锂离子电池需求增加随着电动汽车及可再生能源市场的快速发展,对高性能锂离子电池的需求不断增加。
而作为电解液添加剂的LiODFB的需求也相应增加。
锂电池技术进步锂电池技术不断进步,推动了LiODFB市场的增长。
新一代锂离子电池的发展,使得对更高纯度的LiODFB及更高性能的电解液添加剂的需求增加。
政府政策支持各国政府鼓励电动交通工具的普及和可再生能源的发展,并出台一系列政策和补贴措施,促进锂离子电池产业的发展。
这些政策支持也推动了LiODFB市场的增长。
市场竞争格局目前,全球LiODFB市场竞争格局较为分散,主要的市场参与者包括A公司、B公司和C公司等。
这些公司在技术研发、生产规模和市场份额等方面存在差异。
市场趋势和机遇未来LiODFB市场面临着一些趋势和机遇。
新能源汽车市场增长预计未来几年,新能源汽车市场将保持快速增长,进一步推动LiODFB市场的发展。
新技术的应用随着锂离子电池技术的不断创新,新技术的应用将进一步提升电池性能和安全性。
这将对LiODFB市场带来新的机遇。
环保意识提升环保意识的提升促使人们寻求更清洁、可持续的能源解决方案。
作为一种绿色环保的电解液添加剂,LiODFB有望受益于此。
挑战和风险除了机遇,LiODFB市场也面临一些挑战和风险。
市场竞争加剧随着市场规模的扩大,竞争也越发激烈。
公司需要不断提高产品质量和技术水平,以保持竞争优势。
材料成本波动LiODFB的生产涉及到原材料成本和能源成本等方面的考量。
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Current/ mA
Current/ mA
1
LiPF
1
6
LiPF
6
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0
0
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2
3
4
5
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72
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7
Potential/V
Potential/V
3
(c) 60℃
2
Current/ mA
1
LiPF 6
电解液对铜箔更稳定。
0
LiODFB
2
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6
Potential/
V
电解液对集流体铜箔的电流-电位曲线
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
主要内容
一、锂离子电池用电解液研究现状 二、 已完成工作及取得成果 三、草酸二氟硼酸锂(LiODFB)与 LNMO的相容性 四、LiODFB与LiBF4的联
产方法 五、LiODFB与LiBF4混合电解液与LNMO相容 性 六、LiODFB对PMMA基CPE性能的影响
二、已完成工作及取得成果
2.2 对电极稳定性
不同电极材料在电解液中浸泡后溶液中元素的含量表 单位:mg/L
样品
Fe
Mn
Co
Ni
1# LiFePO4浸泡在LiODFB电解液中
20.7
2# LiFePO4浸泡在LiPF6电解液中
68.9
3# Li2MnO4浸泡在LiODFB电解液中
21.9
4# Li2MnO4浸泡在LiPF6电解液中
16 0
140
12
0
LiPF6
10
LiODF
0
B
8
0 0 2 40 60 8 10
0
Cycle
00
number
200
(b) 18 0 16 0 140
120
10
LiPF
0
6
LiODF
8 0
B
6
00
2
40 60 8
10
0
Cycle
00
number
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
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。
一、锂离子电池用电解液研究现
状
1.3 草酸二氟硼酸锂
LiODFB
➢
热分解温度高(240℃);存盐
在问题 提 和电解液
纯 的
困难, 理化性
➢ 对电极材料基本没有腐蚀性能没;有系统研究,电
➢ 循环性能好;
解液与 电极材料的相 容性研究 也需进一步
➢ 水分敏感性低。
深入研究。
更好的电化学性能和稳定性 可望代替(或部分)LiPF6材 料
4 (a) -20℃
3
4 (b) Room tempreture
3
Current/ mA
Current/ mA
2
2LiPF 6源自1LiODFB1
LiPF 6
0
0
2
3
4
5
6
7
2
3
4
5
Potential/V
Potential/V
4
(c) 60℃ 3
LiODFB电解液的电化学
2
LiPF
1
6
LiODFB
2
3
45
二、已完成工作及取得成 2.1 LiO果DFB的电导率
1 5
1
LiODF
2
B
9
LiPF6
Ionic conductivity/ms.cm-1
6
3
0
-
-
0 20 4 6 8
40 20
Tempreture/ 0
0
0
℃
电解质盐不同的电解液在不同温度下的电导率图
-40℃-0℃: LiODFB>LiPF6 0℃-70℃: LiODFB<LiPF6
LiODF B LiPF
6
180
(b) -
80
10 0
16 20℃
00
20
40
60
Cycle
80 10 0
number
LiFePO4/G电池充放电循环100次的电池性能图
二、已完成工作及取得成果
2.6 LiFePO4/LTO电池的循环性能
Capacity/mAh Capacity/mAh
200
(a) Room tempreture 18 60℃ 0
2
3
4
5
6
72
3
4
5
6
7
3
Potential/V
Potential/mA
(c) 60℃
2
Current/ mA
1 LiPF6
0
LiODFB
2
3
4
5
6
7
Potential/V
电解液对铝箔更稳定
电解液对集流体铝箔的电流-电位曲线
二、已完成工作及取得成 2.4 对集果流体腐蚀性
3
3
(a) -20℃
2
(b) Room tempreture 2
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。
二、已完成工作及取得成 2.5 LiFeP果O4/G电池的循环性能分析
Discharge capacity/mAh
Discharge capacity/mAh
28 0
24 5
21 0
175
140
10
5
(a)
60℃
0
20
40
60
Cycle number
26
0
LiODF
B
24
LiPF6
0
22 0
200
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
➢ 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;
大规模商业化应用的LiPF6 ➢ 制备过程工艺控制十分困难,有污染隐患; ➢ 热稳定性不好,在高温下易分解产生HF,影响电池性能
67
Potential/V
电解液的氧化分解电
位曲线
LiODFB
6
7
Current/ mA
二、已完成工作及取得成果
2.4 对集流体腐蚀性
3 (a) -20℃
2
3 (b) Room tempreture
2
Current/ mA
Curent/ mA
LiPF 6
1
1
LiODFB
0
0
LiPF 6
LiODFB
129.5
5# LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2浸泡在LiODFB电解液中
1.8 1.0 1.1
6#LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2浸泡在LiPF6电解液中
36.8 38.9 41.2
电极材料在LiODFB电解液中的稳定性优于在LiPF6电解液中
二、已完成工作及取得成
2.3 电化学果稳定性