67第34卷增刊付呈琳等：乙酸乙酯在锂离子电池电解液中的应用研究化学试剂，2012，34(增刊)，67～70；136豳固鳓乙酸乙酯在锂离子电池电解液中的应用研究付呈琳，廖红英，杨光，赵季飞，李冰川，王磊，孟蓉‘(北京化学试剂研究所，北京102607)摘要：通过对比低温溶剂分子的物理化学性能，选用乙酸乙酯(EA)做为一种理想的低温锂离子电池电解液的溶剂。通过对电解液低温和常温下的电导率、粘度测定，得出含有EA的电解液低温下具有良好的电子导电性；通过电化学表征，EA基的锂离子电池电解液具有低温下较小的SEI膜阻抗；经过定量分析筛选的EA对电池的低温放电性能和常温倍率性能具有突出的贡献，相反，含有杂质的EA，使电池初始放电容量和循环性能大大降低。关键词：乙酸乙酯；锂离子电池；电解液；低温；倍率中图分类号：0646文献标识码：A文章编号：0258．3283(2012)S-0067-04锂离子电池具有能量密度高、工作电压高、无乙酸乙酯(EA)作为一种链状羧酸酯，较EP记忆效应等一系列优点，已经广泛应用在军用航凝固点低，沸点适中比MF、MA都高(如表1所天、储能电源、电动汽车等领域¨J。然而，在这些示)，能够满足电池使用的要求，介电常数比EP领域中，使用环境比较苛刻，往往需要在零下十几高，黏度较碳酸酯低。因此，EA有望作为一种理度甚至更低的温度下工作，但是低温下电池的放想的低温型锂离子电池电解液的溶剂。电容量和工作电压都会降低性3；此外，随着锂离表1线性羧酸酯的物理化学参数Tab．1Physicalandchemicalpropertiesofthelinear子电池在电动汽车、电动工具领域的广泛应用，更多的要求电池的倍率特性，以满足电动工具高功carboxylates率工作和电动汽车爬坡和加速行驶的要求。综合以上问题，本文从电解液的角度对锂离子电池的低温和倍率性能进行改进。目前锂离子电池电解液常用溶剂都是与碳酸乙烯酯(EC)配合使用，且在电解液中占30％一50％的比例，但是EC熔点较高(37oC)，低温条件下电解液部分溶剂凝固，导致离子迁移困难，电解液的浸润性变差，这限制了电池的低温使用性本文对比了含EA的功能型电解液和普通型能"1；现有的溶剂体系中碳酸二甲酯(DMC)、碳电解液在低温和常温下的：黏度、电导率、电化学酸二乙酯(DEC)和碳酸甲乙酯(EMC)的介电常界面阻抗、放电容量和高倍率下电池的电化学性数较低，影响了电池的倍率性能的发挥。线性羧能。并且从乙酸乙酯的纯度对电池性能的影响进酸酯具有较低的熔点，在电解液中添加线性羧酸行了探讨。酯能够对锂离子电池的低温性能进行改善。线性羧酸酯主要有甲酸甲酯(MF)、乙酸甲酯(MA)、1实验部分乙酸乙酯(EA)、丙酸乙酯(EP)、丁酸甲酯(MB)、1．1主要仪器与试剂丙酸甲酯(MP)等。其中，有报道MAHl作为电解电导率仪(上海雷磁仪器厂)；毛细管品氏黏液的溶剂，在低温一20℃下具有较高的电导率(3．36m$／cm，1．0mol／LLiPF6)，常温下的充放收稿日期：2012-04．11电效率和容量衰减都具有优势。因此线性羧酸酯作者简介：付呈琳(1983-)，女，陕西人，硕士，工程师，主要作为锂离子电池电解液的溶剂，有助于提高电解从事锂离子电池电解液相关的研究。液在电解液在低温下的放电和倍率性能。通讯作者：孟蓉，E—mail：13601300429@sohu．cos。68化学试剂2012年8月度计(沈阳市兴亚石油玻璃仪器厂)；Land—5890A型气相色谱，测定条件：色谱柱：Hp-5CT2001A电池测试系统(武汉金诺电子有限公(30m×0．25mm×0．25肛m)；恒定温度100℃；司)；手套箱(伊特克斯惰性气体系统北京有限公进样El温度：250℃；进样量：1斗L；分流比：30：1；司)；CHl660D电化学工作站(上海辰华仪器厂)；柱前压：30kPa；检测器(FID)温度：250oC；尾吹高低温试验箱(上海大东仪器设备有限公司)，气气(N2)：30mL／min；氢气：30mL／min；空气：300相色谱仪(安捷伦科技有限公司)mL／mino碳酸乙烯酯(EC，纯度99．9％，辽宁港隆化工有限公司)；碳酸二甲酯(DMC，纯度99．9％，辽宁2结果与讨论港隆化工有限公司)；碳酸甲乙酯(EMC，纯度2．1EA对电解液常温和低温下黏度的影响99．9％，辽宁港隆化工有限公司)；乙酸乙酯(EA，电解液的黏度，在一定程度上影响着电解液纯度99．9％，Fluka公司)，工业...