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新型锂离子电池的研究与开发是当今材料与能源领域最为活跃的课题之一,锂盐是锂离子电池电解质中的主要成分,开发高性能锂离子电池必须研制新的锂盐。新型锂盐研究的重点是寻找与Li+配位的合适的阴离子,从而得到具有热化学和电化学性能优良的锂盐。 由于邻苯二酚、草酸、克酮酸等均与P能够形成含有大Л键的螯合阴离子,与锂离(Li+)结合可以组装成许多具有新颖结构和良好电化学性能的锂磷盐。 论文共分四章。 第一章综述了锂离子电池的特点、组成部分和近些年的发展状况。在此基础上深入分析了锂离子电池电解质的结构与性能的关系,总结了许多锂磷盐电解质的合成方法和测试手段,便于分子的设计合成和性质研究。 第二章设计并合成了四种锂磷盐:LTBP、LBOBP、LBBOP,并用红外光谱(IR)、等离子发射光谱(ICP)等手段对这些锂盐进行了表征,初步解释了化合物的部分性质。 第三章着重从实验角度对所得化合物的性质做了系统性的研究。研究了四种锂磷盐的热力学性质和电化学性质:热力学性质研究了热稳定性以及在几种不同溶剂(PC/PC+THF/PC+DME/EC+DME/EC+THF等)中的溶解性;电化学性质研究了在几种不同溶剂(PC/PC+THF/PC+DME/EC+DME/EC+THF等)中的电导率、氧化电位,进而研究比较了它们的各种化学性能。得出它们热稳定性较好,氧化电位较高同时具有一定的电导率和溶解性。可以作为锂离子电池电解质。 第四章总结,通过大量实验和测试,得到四种具有一定溶解性和导电率且具有较高热稳定性和氧化电位的锂磷盐,达到了预期的效果。 总之,本论文成功合成了四种螯合磷的有机锂盐,并对它们作了结构、热力学和电化学性质测试;测试结果表明合成的四种锂磷盐有较好的热稳定性,较高的氧化电位,同时具有一定的溶解性和导电率。再结合文献通过对比分析,发现合成的锂磷盐能够达到商品化锂离子电池对电解质性能的要求。