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锂离子电池由于具有能量密度大、输出电压高、循环寿命长、环境污染小等优点,在小型数码电子产品中获得了广泛的应用,在电动汽车、航空航天等领域也有着广泛的应用前景。在锂离子电池的性能和稳定性方面,电解液一直居于中心位置.目前电池界对新型锂盐和溶剂进行持续深入地研究,提出了许多改善电池性能和安全性的方法,而添加剂却能够弥补电解液在某些方面的不足,特别是正极和负极表面上保护膜(SEI膜)的形成,已经取得了许多成果.电解液需要与电池体系的特点相适应,因此电解液配方的设计和研究必须围绕不同的电池体系展开。本文主要围绕锂离子电池用功能化电解液展开研究,涉及了电解液原料-高纯碳酸酯溶剂的分析和提纯;基础电解液配比对锂离子电池性能影响的研究;功能化电解液的制备,包括高温型电解液、低温型电解液、倍率型电解液、循环型电解液的性能研究。此外,本文还对锂离子电池电解液制备的过程中存在的问题进行了研究,开发出了一套合适的锂离子电池电解液的制备工艺和原料提纯方法。 第一章,作者回顾了锂离子电池的发展,简要介绍了锂离子电池的结构、组成和工作原理。着重介绍了锂离子电池电解液的组成、特点和性能以及锂离子电池存在的安全性问题。分析了目前对电解液性能的主要影响因素并且针对性的提出了解决方案。 第二章,作者对锂离子电池电解液用高纯溶剂进行了详细的论述。分析了目前使用的有机碳酸酯溶剂存在的问题及原因,提出了相应提纯工艺和提纯条件。经过提纯后的有机碳酸酯溶剂基本可以达到电解液配制所要求的水份含量和纯度。 第三章,作者以1MLiPF6/EMC+EC+DMC基础电解液体系为例,详细的研究了锂离子电池电解液中有机碳酸酯溶剂所占含的不同含量对电解液性能的影响,总结了不同含量的有机碳酸酯溶剂EMC、EC和DMC下,锂离子电池电解液对电池性能的影响,摸索了其在锂离子电池电解液中的最佳配比范围。此外,本章中作者还对添加剂VC对基础电解液体系成膜性能的影响进行了讨论。 第四章,作者合成了一系列功能化的锂离子电池电解液。包括高温型电解液、低温型电解液、倍率型电解液、循环型电解液。并且将这几种电解液的性能与同类型的商业化产品进行了比较。在电解液的性能上,提高了高温型电解液和倍率型电解液在锂离子电池中的高温性能上和循环的稳定性,经超过了同类型商业化产品。循环型电解液的循环寿命性能与商业化产品基本持平。低温型电解液的性能还有待进一步提高。