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ÓcI|1005-7854200403-0057-04 Ö Ö0ÈýȳA¥ùîÉZ 吴 萌,栾和林,姚 文 北京矿冶研究总院, 北京 100044 K 1Vµ ·4、ȳÉÖ÷、F4 ØñZ ë, Ö Ö0Èý¥È³AùîÉZ f 。 Ï µ ·4 ¯[ Ö¹ö,ùî¥Ä Ùsÿ F4;ȳÉÖ÷¥Z t ] 9v| Ö0öå, ® Ö0W¥T¨ ï,4Ú ñ¥ ·³ £ç。ȳA¥Ê4Z ë,ö1YV ·4¥þ ·4Ö÷¥M ¸ LC。 1oMÖ Ö0Èý;ȳA;µ ·4;ÿ F4; ·4 Ïms Ë|TM911.3 ÓDS M A RESEARCH PROGRESS OF ELECTROLYTE FOR Li-ION BATTERIES WU Meng , LUAN He-lin, YAO Wen Beijing General Research Instituteof Miningand Metallurgy ,Beijing 100044,China ABSTRACTFrom the aspects of organic solvents,lithium salts and additives,research progressof the non-aque- ous organicelectrolyte for Li-ion batteriesis reviewed.On theorganicsolvents,carbonate is aprincipal electrolyte and its research lays stress on seeking of functional additives.The developing tendency of lithium salts is to en- large anion s radius and weaken the active force between ions,thus improving its solubility and thermostabili- ty.The selection of electrolyteis realized on the basis of adjusting solvent s physical parametersand compatibility between the solvents and lithium salts. KEYWORDSLi-ion battery;Electrolyte;Organicsolvent;Functional additives;Solvent polarity là ° ù2004-01-05 Teºñ Í, « V。 1V1991 M ° Sony ³ 3Á¥Ö Ö0È ý g[ ,Ö Ö0ÈýZ Esá Î。®¿ýT ÈâÚ3.6V、8l、É 、1 Ú、ík r、íê ,[1bÈl、ÖÌ p É©ªÄ, sÈý¸ô “。 Ö Ö0ÈýÚ®Ñ ÈM ¸©Z ë ¯µÉB¿ ÿ。Z ë¥ùî¡, VÈȳA Z ëÉ¿ 。V Õoå A,¿ ȳA÷Ü6、÷L æ。yN, ÓÖ Ö0ÈýȳA¥S ùîÉZÉ9²。 ȳAT¹Ö Ö0Èý Ø1 ÍB, Ø¥ Ê4ÈýòZ ë ¥4Ú “1¥T¨。È ýϨ¥È³A µ ·4Ï ·µÈ³ÉÖ÷ ¥ Ö08。µ ·4、ȳÉÖ÷F4 Ö Ö0ÈýȳAùî¥ ØñZ ë。 1 锂离子电池有机溶剂的研究进展 1.1 þ ȳA¥Y Ö Ö0ÈýÏ P¨¥µ ·4[dÉ0 ·4¹ö,¾ ·4ÐÖQ,¹ £Ö÷¥ ·³ Ö0., ·4A¶µv¥, V®ºÈ È } V U,tY ·4Ð ·ÉW¥á ÈT¨。ô T E Ö0- Ö0-Z 1 Z-2 /εr2 TÏZi¹µÈ;ε¹ºÈÈ ;r¹ Ö0 ·4 »13 »3 ù 2004 M9 8 M INING ÖÄþÈÄÐQÏ, Vss ³SO2 ,î¥Li2SO3µ æ¿SEI ¥î。 Í¡,ð0 ïA±ä/4³SEI ¥î ,PC ES8“Ï, ¥ z,ÈE9 Ê ·58· 8 Ú〔14〕。1¿ð ; Ö¥ P¨,µÉBùî。 2 电解质锂盐的研究进展 Ö Ö0ÈýÏ P¨¥Ö÷Õ Ë,[| Ö0 ]s Ë Vs¹í| Ö0Ö÷µ| Ö0Ö÷ Ë。 í| Ö0Ö÷ö1 LiClO4 、LiBF4 、 LiPF6 、LiAsF6 。LiClO4 BÕ ¥8 F Æð0,s³Èâ4 Ú0.1V〔20〕 。 VÖ÷¥Z A,| Ö0öå9v Bñ t ]。ªÄ¿öå9v,Öì hl,µ Ö0WT ¨ ïh Ð,® Ö0o¹öV[ No¹ö,µ ·³ _;M1 pµ ·4¥³ Öh Ð。N, M¿ ñ ®aClO-4 、PF -6 µ÷Ú¥ £ç 。 ÂTv| Ö0ϵ È0v,Ès Ûz、 s³Èâ4Ú。 3 添加剂的研究 Èý P¨VñÏöCòÕÙ5, ÂÖÌ ï、ÈÄÐ3 gVN©,¿É ÿȳA8“ V[Bçñ ³ tÙ5。ùî 7ò Ë ÿ F4, V¿MȳAv8Fî、4Úî ¥] H,¿ ÿ 。 ùî¥ÿ F4Õ Ë, íµ F4 Ë。 T¨í¬¿MSEI ¥ÄÐF î,\É ¥î;4ÚȳA¥È q;¿ ÿÈý ¥½ 。 3.1 ¿MSEI ¥ÄÐFî,\É î¥F4 îÌSEI ·Èý nQ bÈ H,ȳA ÈV ë 3ÄÎðQ7î¥BªÄ 。ª ¥SEI ¸Ö Ö01®É,7 ·4s 0íEYV,E¸ ·4s0 ¬È¥ åÊ,4Ú Èý¥ÖÌr q V I ¸ 。 SEI Fî íÖ÷Li2O 、Li2CO3 ©µÖ÷ROCO2Li©。_ȳAÏF Æî ð µù¿¿ ÿÈý 。Shin J S©〔21〕F Æ Li2CO3 ,]ŠȳAs³î 8,i÷z¹ îSEI ,]¸ ¬,4ÚÈ。Btls0 8 ÂCO2 ]“ rT〔22〕。SO2¥F Æ¿ ÿ ¥Fî,C Li2SLi-O-SÄþLi2SO3 、 Li2S2O4 、Li2S2O5,¿ ÿ Èý¥ÖÌ ,4Ú ¸ 〔23〕 。Ein-Eli Y〔11〕ùîJ¥iµù¿È îç¥SEI ,yNë Ö Ï,µJ¥ Vÿ¨TȳA〔24〕。É7,ÛÓ â©〔25〕¡ ȳAÏF Ʊ ¥F¹E »È ;ri¹i Ö0¥ ·4Äöå。 Vn9v Ö0 i、hl* Ö0 ·4 Äöå, V4ÚÈ q。PCÏF ÆDME JY,®¿DMEµ ï,Ö÷µ Ú¥³ Ö,] H®8“*,h lLi¥Stokesöå;DMEc r70 H, V ·59·ñ Í,©Ö Ö0ÈýȳA¥ùîÉZ ¤ Ú¥È q〔28〕 。 Btc¥ls0Äþ, ÂNH3 ÐLi þ, v¹4ÚÖ÷¥ ·³, LC| Ö0¥µr s ÖÖ Ö0Ð ·4s0¥s Ö〔30〕 。Bt ±Ä þT¹| Ö0 s8,F ÆȳA 3î 6BÕÖ÷, £ùȳÉT¨,\ÉÖ÷ Ö³。 è  C6F4O2BC6F5LiF/DME8“ÏÈ q Vr 9.54 10-3S/cm,LiF/EC-DMC1∶2Ï Vr 4.79 10-3S/cm〔31〕 。 3.3 ¿ ÿÈý½ ¥F4 Ö Ö0Èý P¨¥VñÏ,®¿ P¨V ÈÚÑÌâ/ P¨,ȳAÏ¥µþÉö 、s³,Á 3 8, Èý /, .À 3 I。F Æ F4 ¿ ÿÈý½ ¥Bñ 1ZE。LiI VT¹3VÖ Ö0Èý¥V ÈF 4,rT üA〔32〕 。¸Á ´Äþ V[ ¨TÄÎðf è, ñ Ì¥ÄÎðÈÊ1.7 ~ 3.5VW〔33〕 。BtYPBÄþBçÈ ]/, 3ÈÄÐ ,¹Èý4V È ¹。  ó7 Ï 5Ú¥r HW¿ç©,5ö/îÈÀ H WüÉi OYª ër¥ 5Ú。yN, 5Ú R HW ç¥9F| æ¿Á ·S。 Âm î U, Û“ R HW ç¥9F, 5Úr H W¥ç©Ú®,“d¥Á ·Sï/ t ] ç®0.05 60.3¥VñÏ,Á ·S ® ÿ1。7Á Гd¥ f W¤M1, î[ Ú HW ç9F¥ f /, f 9 F, 5Ú¥r q®,Á ·S Ú HW ç RND2V09F0.4¥VñÏ,Á ·S® 0.8792/0.8746,¹0.5。 4 结 论 _ùîA U,¿ç©¥rWï eÅZà V[ z¹ £ 5ÚW¥MºxØ, ûÚ ¥ ,îÁ 9Ã, BÕ³ Ù5¥zZ E。¾E¿ç©,ç©Ú® H,“d ö sBçñ¥Y。 IÓD 〔1〕fæô. ] 5Ú9 Ø1îØ“dØ ØE 9 [ J] .Á ö,2002936-38. 〔2〕f.Ð[ M].Ø b¿vÐñ ,1995. 〔3〕Dessureault S, Scoble M , Dunbar S.Intelligent production management in mining systems[ A].IPMM 99.Proceedings of the Second International Conference[ C] .Volume1, 10- 15 July 1999145-150. 〔4〕WhiteJ W, Zoschke L T.The Development of a computer- ized Truck Dispatching System[ J].Mining Magazine,1987, 1576558-562. 〔5〕u§,f,·Ó ë.¿ q¥ ] 5Ú L H Ø [ J] . 8,2004,13277-80. 〔6〕çI ü,f üv, ü£Ï.¨MATLABy Ð_ [ M].Ø SÐñ ,2001. ¤»60 〔21〕Shin J S, Han C H, Jung U H, et al.J.Power Sources, 2002, 10947-52. 〔22〕Urbach D, Ein-Eli Y, Chusid O.J.Electrochem.Soc.1994, 141603-610. 〔23〕Ein-Eli Y, Thomas S R, Koch V R.J.Electrochem.Soc. 1997, 14441159-1165. 〔24〕Gu G Y, Bouvier S, Wu C,et al.Electrochim Acta, 2000, 453127-3139. 〔25〕ÛÓâ,øÖ ¨,£ ´,©.ȳAF4Ö Ö0¹Èý ÖÌ ¥Y[ J] .È÷/ ,2001,25291-93. 〔26〕Smart M C, Bugga R V .USP6492064, 2002-12-10. 〔27〕Sun X H, Lee H S, Yang X Q , et al.Electrochem Solid- State Lett.2003, 62A43-A46. 〔28〕Matsudy Y,NakushimaH, Morita M , et al.J.Electrochem Soc.1981,1282552-2556. 〔29〕Herlem G, Fahys B.Electrochim Acta, 1996, 412753- 2759. 〔30〕Wilkinson D P, Dahn J R.USP5130211, 1992-07-14. 〔31〕Lee H S, Sun X, Yang X Q, et al.J.Electrochem Soc. 2002,14911A1460-A1465. 〔32〕Behl W K ,Chin D T.J.Electrochem Soc.1988,13521- 25. 〔33〕Abraham K M , Pasyuariello D M .U .S.Pat4857423, 1989-08-15. 〔34〕o æo,· Ü,£Å ,q. ó¨TÖ Ö0Èý V ½ ¹4¥ùî[ J] .ÈÄÐ, 2003, 9123 - 28. 〔35〕Arai J, Katayama H, Akahoshi H.J.Electrochem Soc. 2002,1492A217-A226. 〔36〕Narang S C, Ventura S C, Dougherty B J, et al.USP 5830600, 1998-03-31. 〔37〕Zhang S S, Xu K, Jow T R.J.Power Sources, 2003, 113 166-176. ·71· 5,© ] 5ÚØ¥rWï eÅÐ Ûùî
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