本项目开展亚硫酸酯类成膜功能分子对锂离子电池电极/电解质SEI膜的影响规律和作用机理的研究。通过量子化学理论计算引入氮、磷、卤素等杂原子或其他官能团而构建的亚硫酸酯类功能分子的LUMO和HOMO能量,初步优选出功能分子;然后研究功能分子在惰性电极及嵌锂电极材料表面的氧化还原电极过程,计算出反应物、过渡态和产物的总能量、零点能(ZPE)、Gibbs自由能(△G)、反应焓(△H)以及振动频率等;再通过XPS、SEM、FTIR及电化学方法研究SEI膜的化学组成、形貌和结构,正、负极嵌脱锂离子过程动力学、以及电池性能等;最后结合理论计算结果和实验结果阐明界面膜形成机理以及功能分子中碳、硫、卤素等杂原子和其他官能团对膜性质的贡献及改善膜性质的作用机理,进而提出形成稳定的、具有高导Li+性、能抑制电解质与电极材料间不良反应的界面膜的方法。
英文主题词ethylene sulfite;4-methyl-1,3,2-dioxathiolane 2-oxide;sodium benzoate;interface film;high voltage anode material