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与其他类型的电池相比,锂离子电池具有高的电池单体电压、高的比能量和能量密度,作为可靠的能源已经应用于小型电源驱动设备,使其研究与开发将成为一个活跃的科学领域,而锂离子电池电解质又是锂离子电池中一个最为重要的组成环节,电解质与有机溶剂组成的电解液在电池的充放电过程中决定电荷的传送的速度和效率,充当锂离子电池的“心脏”。因而对锂离子电解质的研究尤为重要。由于邻苯二酚,1、2—二羧酸与B能够形成含有大π键的螯合阴离子,所以与锂结合可以组装成新结构和良好电化学性能的锂硼盐。 论文共分四章。 第一章通过大量的文献调研,总结了许多锂硼盐化合物的合成与测试方法,便于分子设计和合成。 第二章设计并合成了三种硼锂盐:LBBB、LBEOB、LBOB,并用红外光谱(IR)、等离子发射光谱(ICP)、核磁共振(NMR)等手段对LBEOB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化合物的性质做了系统研究。分别从溶解性、热稳定性、电导率、氧化电位进行测试分析,进而研究合成的锂盐和锂硼盐的热力学和电化学性质。 第四章利用DFT研究方法,对LBEOB及其衍生物进行了理论研究,分析了此类锂盐的分子结构与电子结构。从理论上阐述了该类锂盐的热稳性、溶解性、导电性及电化学稳定性与分子结构关系的本质。 第五章总结:通过大量实验和测试,得到一种导电率较好,氧化电位较高的锂硼盐LBEOB,且它的氧化电位大于商品化锂离子电池电解质的氧化电位,达到了预期的效果。 总之,本论文成功合成了三种锂盐,其中LBEOB为新合成的锂硼盐,并对其作了结构、热力学和电化学性质测试;测试结果表明合成的三种锂硼盐有较好的溶解性、较高的电导率和氧化电位,再结合理论计算通过对比分析,发现合成的锂硼盐能够达到商品化锂离子电池对电解质性能的要求。