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锂离子电池是20世纪90年代开发成功的新型绿色二次电池，近十几年来发展迅猛，在小型二次电池市场中占据了最大的市场份额，已成为化学电源应用领域中最具竞争力的电池。相对于铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池等二次电池，锂电池具有能量密度高、电压高、循环寿命长、自放电率小、无记忆效应和绿色环保等突出优势。现阶段使用的LiPF6/碳酸酯类电解质体系在非活性电极材料（如铂、玻碳电极）下的氧化分解电压高于5 V，理论上可以满足更高电压甚至5 V（vs. Li+/Li）的正极材料的使用要求。但是在一些活性正极材料的作用下，如前所述，溶剂的氧化分解电压会由于催化作用变低。因此，目前的碳酸酯类溶剂体系已经不能完全满足高工作电压电池的使用要求。因此，本项目的目的是利用量子化学方法设计和优选出新型溶剂分子和可能在正极表面形成优良界面膜的功能分子，并且合成优选出功能分子；在高电压条件下，揭示添加功能分子的电解液与电极材料的相容性及其在正极材料表面的成膜过程；探讨功能界面膜的性质及其与电池性能之间的关系。通过项目的实施，将开发的功能电解质应用于实体高工作电压锂离子电池，研究高压锂离子电池的循环稳定性，阐明正极界面膜与高工作电压锂离子电池的性能之间的联系，为高能量密度锂离子电池容量和循环稳定性的提高提供基础研究数据。现在本项目已经取得以下成果：1、设计并优选出了新型含氟类有机溶剂分子1,1,2,2四氟乙基1H,1H,5H八氟戊基醚（FEAE）。在EC/DEC电解液体系中，当FEAE添加量达40%时，电解液在铂电极上氧化电位提高至5.2 V。2、设计并优选出了能在正负极表面形成优良电解质界面膜的芳香基硫醚类衍生物功能分子二苯二硫醚（DPDS）。在EC/EMC体系中，添加DPDS分子的电解液体系在铂电极上氧化电位拓宽至5.5 V。3、在EC/DEC体系中，当FEAE添加量达40%时，应用该电解液体系的LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2/石墨电池在3.04.5 V高压条件下100周后1 C放电容量保持率为86.8%。4、在EC/EMC体系中，当DPDS添加量达1.0 wt.%时，应用该电解液体系的LiCoO2/石墨电池在3.04.4 V高压条件下200周后1 C放电容量保持率为81.0%。5、在EC/DEC体系中，当DPDS添加量达0.5 wt.%时，应用该电解液体系的Li1.2Ni0.13Co0.13Mn0.54O2/石墨电池在3.04.4 V高压条件下150周后1 C放电容量保持率为79.2%。6、发表国际高水平SCI论文7篇，申请专利2项，授权专利2项。获得发明专利两项：[1]一种非水体系高电压电解液添加剂与电解液的制备方法，ZL201210000836.2[2]一种模板发制备的LiMnPO4/C锂离子电池正极材料及其制备方法，ZL201310348014.8申请发明专利两项：[1]一种锂离子电池用凝胶聚合物电解质及其制备方法，201510422470.1[2]一种PVDF/P(VCVAc)基共混凝胶聚合物电解质及其制备方法和应用，201610280162.4本项目完成后，已经在广州天赐高新材料股份有限公司形成100吨/年的高能量密度锂离子电池用的功能电解质中试生产线，工业化的生产线正在建设中。工艺流程概述：本项目功能电解液有溶剂、添加剂和溶质盐混合而成。电解液对这些原材料纯度和水分要求非常严格。溶剂，添加剂均需要进一步的提纯，纯度达到要求后，再进行干燥除水，电解液中溶剂纯度要求大于99.9%，水分酸值要求小于50 ppm，原料均达到要求后，按一定比例投料进入反应釜，经磁力搅拌，混合均匀后，进行品质检测，合格后进行产品灌装。