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锂离子电池凭借其工作电压高、能量密度大、循环寿命长等优势,在未来离子电池领域表现出很好的发展前景。目前,由于锂离子电池所使用的电解液大多是传统的有机溶剂,安全性不高,容易发生燃烧、爆炸等危险。然而,离子液体具有热稳定性和化学稳定性高,并且几乎无挥发等性质,可能成为锂离子电池理想的电解液。将离子液体做为电解液应用到锂离子电池中,不仅可以提高电池的安全性能,而且还可以减少对环境的污染。本文制备出离子液体N-甲基-N-丙基-哌啶-双三氟甲基磺酸亚胺(PI13TFSI),并通过氢核磁对其进行了表征。将离子液体PI13TFSI与有机溶剂乙酸乙酯(PC)按1:1及3:2两种比例混合,配制成两种新型电解液,电解液1和电解液2。燃烧实验表明电解液2不发生燃烧。将两种新型电解液组装成Li-LiFePO4、Li-Li4Ti5O12和Li4Ti5O12-LiFePO4等几种电池以研究电解液的性能。组装后电池阻抗测试结果显示:几种电池欧姆电阻值都在10以内。电解液1与电解液2在Li-LiFePO4半电池中,以1C倍率充放电时,放电比容量都在145mAh/g左右,能够达到常规电解液LB-315所组装Li-LiFePO4半电池的放电比容量。由于电解液1粘度低于电解液2的粘度,所以Li/电解液1/LiFePO4半电池的倍率性能好于Li/电解液2/LiFePO4半电池的倍率性能。为了更加全面地评价电解液2,进一步将其应用于Li-Li4Ti5O12半电池和Li4Ti5O12-LiFePO4全电池中。电解液2在Li-Li4Ti5O12半电池中,以1C倍率充放电测试时,电池的放电比容量为120mAh/g。然而,在Li4Ti5O12-LiFePO4全电池中,以1C倍率充放电测试时,100次循环后的放电比容量为99mAh/g,相对于首次的容量保持率为80%。另外,还系统地研究了离子液体PI13TFSI在不同有机溶剂中的电导率变化。在288.15318.15K温度范围内,测定了离子液体PI13TFSI在乙醇或正丙醇中的电导率数据。离子液体PI13TFSI在乙醇中的电导率要高于在正丙醇中的电导率,而且电导率都随着离子液体浓度的增加先升高,达到极大值后降低,采用Casteel-Amis (CA)经验方程将电导率对浓度进行拟合的结果能够很好地与实验数据相一致,并且离子液体PI13LTFSI在两种有机溶剂中的电导率均随着温度的升高而升高,符合VFT方程。