LiODFB电解液体系性质

电解液的电导率决定锂离子电池的内阻和在不同充放电速率下的电化学行为，对电池的实际应用比较重要。

 研究了 LiBOB、LiBF4 和 LiODFB 在 PC+EC+EMC（体积比1∶ 1∶3)中的电导率。当温度 <－30 ℃时，电导率关系为：LiBF4≈LiODFB>LiBOB；当 温 度 >10 ℃ 时 ，电 导 率 变 为 ： LiBOB>LiODFB>LiBF4。这 3 种锂盐在其他常见碳酸酯溶剂体 系中也有类似的规律。LiODFB 在电导率方面结合了 LiBOB 与 LiBF4 的优点，可在较宽的温度范围内保持较高的电导率， 有利于拓宽锂离子电池的应用范围。最近，报道了 LiODFB 在各种常用碳酸酯有机溶剂体系中的电导率， 如下图所示，其中体积比为 1∶1 的 EC/DMC 表现出较高的电导率，在室温下可达 8.58 mS/cm。

          1 mol/L LiODFB 在各种溶剂体系中的电导率(0～45 ℃)

优良电解液性能的另一个重要因素就是要具有比较宽的 电化学稳定窗口。在电解液 LiODFB/(PC+EC+EMC)中，以金属 Li 为对电极和参比电极，分别以 Cu 箔和 Al 箔为工作电极进 行循环伏安扫描。当扫描电位达到 5 V 时，对测试前后 Al 箔 的表面形貌进行观察，未发现任何变化，在同样的测试条件 下，LiPF6 及其他有机电解质锂盐会侵蚀 Al 箔；即使将扫描电 位提高到 6 V，仍未发生电解液的氧化，原因是 Al3+ 与 B-O 键 结合形成化学键，在 Al 表面形成一层致密的保护膜。

LiODFB 能在电解液 - 电极界面上形成稳定而致密的固 体电解质相界面(SEI)膜，提高电池的循环性能。LiODFB 在电解液体系固 - 液界面中同时 存在两种化学平衡，形成两种半碳酸盐结构，如下图（a）所示。 Ⅰ和Ⅱ又可以和主要的固液界面成分（如Ⅲ）结合，形成复杂 的、稳定的低聚物，如下图 （b）所示，这些反应不包括电子转 移，LiODFB 电解液中稳定的 SEI 膜的形成就是基于这些一系 列的复杂的交叉反应。

除了将 LiODFB 与常见的有机溶剂配合成锂离子电池电 解液之外，LiODFB 也可用于凝胶聚合物电解质体系。

通过溶剂浇注技术以 LiODFB 为凝胶剂，EC 和 DEC 为 增塑剂，TiO2 或 Sb2O3 的纳米颗粒为填充剂，制得了基于 PVdF-HFP 的纳米复合聚合物电解质膜。该电解质膜具有多孔 结构，并且具有比较大的电导率和好的延伸率（125%）。

                                                  两种半碳酸盐结构