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锂离子电池作为高能绿色环保电池,具有工作电压高、能量密度大、循环寿命长、自放电小、环境友好等突出优点,但在续航能力、工作温度、安全性能等方面仍有待进一步改善。添加剂具有用量少、见效快的显著特点,在电解液中添加少量功能性添加剂被认为是改善锂离子电池性能的最为经济有效的方法。因此,新型添加剂的研究与开发已成为锂离子电池中的一个重要研究方向。本论文设计并成功合成了三种碳酸甘油酯衍生物:双(2,3-环碳酸甘油酯)丁二酸酯、双(2,3-环碳酸甘油酯)对苯二甲酸酯和三(2,3-环碳酸甘油酯)均苯三甲酸酯。之后通过核磁、红外两种测试方法对化合物的结构进行表征,采用热重-红外联用(TG-FTIR)技术研究了化合物的热稳定性及热裂解过程,并结合化合物键离解能(BDE)的理论计算数据加以验证。最后将化合物作为添加剂加入到1 M LiPF6/EC+DMC(v/v,1:1)电解液中,经过各种电化学测试研究添加剂对电池电化学性能的影响。TG-FTIR测试结果显示,双(2,3-环碳酸甘油酯)丁二酸酯、双(2,3-环碳酸甘油酯)对苯二甲酸酯和三(2,3-环碳酸甘油醋)均苯三甲酸酯的初始热裂解温度分别为262℃、284℃、251℃,可见三种化合物的热稳定性良好,均可满足锂离子电池的实际使用要求。在热裂解过程中,分子中五元环上的C-C、C-O键优先断裂,邻近五元环的C-O键后续断裂,对于三(2,3-环碳酸甘油酯)均苯三甲酸酯,还会发生与苯环相连的C-C键的断裂,化合物的BDE数据也证实了上述热裂解过程。根据化合物在基础电解液中的溶解度,确定化合物加入量分别为0.5、0.7和1.0 wt.%。电化学测试结果表明,当双(2,3-环碳酸甘油酯)丁二酸酯的加入量为0.7 wt.%时,电池的循环性能、倍率性能得到明显改善,且电池循环20周后的阻抗值较小,形成的SEI膜厚度适宜且更加致密,但未能改善电池的电化学稳定窗口。当三(2,3-环碳酸甘油酯)均苯三甲酸酯的加入量为0.7 wt.%时可稍微改善电池的倍率性能,但在其他方面效果不佳。除此之外的其他几种情况,电化学测试效果均不如预期。