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离子液体(Ionic Liquids)又称室温熔盐，是由特定阴阳离子组成、在室温或接近室温条件下呈液态的盐类物质，具有蒸气压低、电导率高、热力学及电化学稳定性高等优点。当它用作锂离子电池电解液的锂盐溶剂时，可能会消除之前由易燃、易挥发的有机碳酸酯类溶剂带来的燃烧甚至爆炸等安全隐患。但是，离子液体作电解液溶剂也存在与固态电极的相容性差、电极表面不能形成有效的钝化膜、锂离子的迁移性能差等问题。然而，当一定量的低粘度的有机溶剂加入到离子液体后，有可能改善上述问题。因此，本文以N-甲基-N-丙基哌啶双三氟甲基磺酰亚胺盐(PP13TFSI)与有机碳酸酯溶剂(EC∶DEC=1w∶1w)共同作为锂盐(LiPF6)溶剂，研究了该体系下不同溶剂比例及锂盐浓度对电解液特性及其电化学性能的影响和作用机制。
一、LiPF6-PP13TFSI/EC-DEC电解液特性分析及优化
首先，我们分析评价了不同溶剂比例电解液的抗燃性和电化学稳定性，并对它们的电导率和锂沉积-溶出行为进行了测试表征。然后，通过恒电流充放电法、循环伏安法、交流阻抗法及扫描电镜和能谱分析等技术对所组装的电池性能与电解液/电极界面性质进行了研究。通过比较分析可知，中间相碳微球(CMB)电极在0.4m60％电解液中显示出了较好的充放电性能，第五次循环时放电容量升高到151.8mAh/g，库仑效率可达90.0％。
二、LiPF6-PP13TFSI/EC-DEC中锂盐浓度的影响及机制分析
不同锂盐浓度电解液电池性能测试表明:相比于0.2mol/kg、1.0mol/kg，使用0.6mol/kg电解液的CMB/Li电池的性能最佳。10次CV循环过程中，该电池具有最为稳定且较低的界面阻抗值;第五次充放电容量高达210和200mAh/g。此外，随着锂盐浓度增加，电解液-SO2基团的红外吸收峰宽化并红移，且在700-500cm-1范围内出现了与S-N-S基团以及-CF3基团有关的新峰，表明电解液中Li+与TFSI-之间存在配合作用。而这种随锂盐浓度的增长而增大的络合效应可能正是造成锂离子迁移数下降的根本原因，进而影响了它们的电池性能。