不同浓度的 LiTFSI 水溶液的电化学性能测试倍率性能

由图可知0.1 C时，LiMn 2 O 4 在15 molˑkg -1 LiTFSI中时的放电比容量最高，为119.5 mAh⋅g -1 ，而 LiTFSI 浓度在 1、5、10 和 22 molˑkg -1 时，LiMn 2 O 4 的放电比容量分别是 93.2、96.3、98.8 和 98.5 mAh⋅g -1 ，且库伦效率都大于 100%，说明当低倍率时，充电比容量大于放电比容量。当倍率增加到 10 C 时，LiMn 2 O 4 在 1、5、10、15 和 22 molˑkg -1 LiTFSI 电解液中放电比容量分别下降到 10.5、16.6、30.3、35.5 和 32.3 mAh⋅g -1 。由倍率结果可知， LiTFSI浓度 15 molˑkg -1 时 LiMn 2 O 4 有优异电化学性能，当电解液浓度为 1 molˑkg -1 时其电化学性能最差。LiMn 2 O 4 在 1、5、10、15 和 22 molˑkg -1 LiTFSI 溶液中的倍率性能如图 3.5（f）所示，由图中可以看出 LiTFSI 浓度为 15 molˑkg -1 时，LiMn 2 O 4 具有最佳的倍率性能。低倍率时在 15 molˑkg -1 浓度的 LiTFSI-H 2 O 电解液中材料的容量优势更加明显，但是随着

倍率增加到 4 C 时，比容量优势并不大。这是由于材料电化学性能受到 Li + 在材料体相和电解液两处的扩散影响。在低倍率下，Li + 在溶液中的迁移速度起到主导地位，因此高浓度电解液中材料的比容量最高，但是倍率增加到 4 C 以上，Li + 在体相中的扩散起到主导作用，因此相同倍率下，高浓度电解液下材料的比容量差距不大。综上可知， LiTFSI浓度为 15 molˑkg -1 时最有利于 Li + 在电极材料中进行脱嵌，倍率性能最好。