化学学报 ›› 2010, Vol. 68 ›› Issue (10): 1017-1022. 上一篇 下一篇
研究论文
蔡燕1,李在均*,1,张海朗1,范旭1,张锁江2
Cai Yan1 Li Zaijun*,1 Zhang Hailang1 Fan Xu1 Zhang Suojiang2
合成了五种新的1-烷基-2,3-二甲基咪唑二(三氟甲基磺酰)亚胺离子液体(alkyl-DMimTFSI). 以离子液体作为Li/LiFeO4电池电解液, 分别考察不同烷基(正丁基、正戊基、正辛基、异辛基和正癸基)对电解液理化性质、界面性质和电池行为的影响. 结果表明离子液体的电化学窗口都可以达到5.6 V (-0.4~5.2 V vs. Li+/Li), 显示它们具有较好的电化学稳定性. 加入碳酸亚乙烯酯作为添加剂后, 离子液体电解液在Li负极形成稳定的固体电解质相界面膜(SEI), 从而提高了Li负极的稳定性, 保护了Li片不受腐蚀. 电化学阻抗和循环伏安分析进一步揭示LiFeO4正极与离子液体电解液也有良好的兼容性. 此外, 研究还表明离子液体中烷基种类严重影响它们的电池行为. 采用butyl-DMimTFSI和amyl-DMimTFSI电解液体系的电池充放电容量和可逆性明显优于另外三种离子液体, 它们的首次放电容量分别达到145和152.6 mAh/g, 并表现出良好的充放电循环性能. 因粘度最大, 采用isooctyl-DMimTFSI电解液的电池首次放电容量仅为8.3 mAh/g, 但添加碳酸丙烯酯(质量比1∶1)稀释后首次放电容量上升至132.4 mAh/g.