软包装锂离子电池有机电解液的电化学行为

摘要

制备了LiCoO2/石墨型软包装锂离子电池. 研究了以1 mol/L LiPF6电解质,混合溶剂组成分别为:碳酸乙烯酯(EC)/碳酸二甲酯(DMC)/γ-丁内酯(GBL)/碳酸亚乙烯酯(VC)、EC/DMC、EC/GBL与EC/DMC/GBL 4种电解液. 测试了电解液的蒸汽压,低温电导率,氧化分解电位,软包装锂离子电池在高温贮存、充放电循环中的厚度增加值及其容量比等,并分析了电解液的电化学行为. 结果表明,1 mol/L LiPF6 EC/DMC/GBL(质量比4∶ 4∶ 3)+4%(质量分数)VC电解液具有较好的电化学行为. 线性电压扫描曲线存在2个氧化分解电位:VC的氧化电位为2.95 V,EC、DMC与GBL混合溶剂的氧化电位为4.62 V. 所形成石墨电极固体电解质膜(SEI膜)的阻抗低. 以这种电解液制备的软包装锂离子电池厚度约3.0 mm,能量密度约165 W · h/kg,0.5C倍率255 K的容量比约60%,1C倍率298 K循环200次的容量比超过89%,电池于4.2 V、348 K贮存24 h后的厚度增加值小于0.1 mm.