二次锂电池用离子液体电解质研究

摘要

合成了哌啶类离子液体N-甲基-N-丙(丁)基哌啶三氟甲基磺酰亚胺[PP13(4)-TFSI],并与现在常用的两种离子液体1-丁基-3-甲基-咪唑六氟磷酸(BMIPF6)及1-丁基-3-甲基-咪唑四氟硼酸(BMIBF4)进行了各种电化学性能的对比.PP13(4)-TFSI的电化学稳定窗口可以达到5.8 V,明显大于BMIBF4(4.7 V)以及BMIPF6(4.6 V).而且PP13(4)-TFSI负极极限电位(-0.3 V vs.Li/Li+)明显低于BMIPF6(0.5 V)和BMIBF4(0.7 V),有望被使用在以锂金属作为负极的二次锂电池中.以LiTFSI/PP14-TFSI为电解质溶液测试了Li/LiCoO2纽扣电池的电化学性能,在0.05mA·cm-2的恒定电流充放电条件下,电池的比容量可以达到150 mAh·g-1,初始循环以后库仑效率接近100%.交流阻抗测试表明,电池的阻抗特性稳定,不存在明显的界面钝化现象.