了解新型高濃度高安全性鋰離子電池電解液
非水電解質(zhì)由于具有寬的電化學(xué)窗口和優(yōu)異的電化學(xué)性能,在鋰離子電池中得到了廣泛應(yīng)用。然而非水電解質(zhì)具有高的可燃性和揮發(fā)性,可能引起鋰離子電池出現(xiàn)起火、爆炸等安全問題。為了克服電解質(zhì)易燃問題,傳統(tǒng)的做法是在非水電解質(zhì)中添加阻燃劑,但是這些阻燃劑會在負(fù)極表面發(fā)生強(qiáng)烈的氧化還原反應(yīng),嚴(yán)重惡化電池性能。近日,合肥工業(yè)大學(xué)項(xiàng)宏發(fā)教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)出的新型高濃度不燃電解液,彌補(bǔ)了上述缺陷。
這種新型的電解液采用磷酸三甲酯(TMP)為溶劑,雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)為溶質(zhì),能夠完全不燃,因此大大提高了電池的安全性。同時在高濃度下(5 mol/L),電解液中大部分TMP溶劑分子和Li+配位,形成特殊的溶劑化結(jié)構(gòu),這使得溶劑分子與負(fù)極之間的副反應(yīng)減少了。當(dāng)這種電解液應(yīng)用于三元-石墨鋰離子電池時,抑制了因TMP共嵌入引起的石墨剝離。同時與傳統(tǒng)的碳酸酯電解液相比,具有更好的循環(huán)性能。此外,這種高濃度電解液的特殊溶劑化結(jié)構(gòu)還能夠有效抑制鋰枝晶
電解液對鋰離子電池低溫性能的影響最大,電解液的成分及物化性能對電池低溫性能有重要影響。電池低溫下循環(huán)面臨的問題是:電解液粘度會變大,離子傳導(dǎo)速度變慢,造成外電路電子遷移速度不匹配,因此電池出現(xiàn)嚴(yán)重極化,充放電容量出現(xiàn)急劇降低。尤其當(dāng)?shù)蜏爻潆姇r,鋰離子很容易在負(fù)極表面形成鋰枝晶,導(dǎo)致電池失效。
電解液的低溫性能與電解液自身電導(dǎo)率的大小關(guān)系密切,電導(dǎo)率大電解液的傳輸離子快,低溫下可以發(fā)揮出更多的容量。電解液中的鋰鹽解離的越多,遷移數(shù)目就越多,電導(dǎo)率就越高。電導(dǎo)率高,離子傳導(dǎo)速率越快,所受極化就越小,在低溫下電池的性能表現(xiàn)越好。因此較高的電導(dǎo)率是實(shí)現(xiàn)鋰離子蓄電池良好低溫性能的必要條件。
電解液的電導(dǎo)率與電解液的組成成分有關(guān),減小溶劑的粘度是提高電解液電導(dǎo)率的途徑之一。溶劑低溫下溶劑良好的流動性是離子運(yùn)輸?shù)谋U?,而低溫下電解液在?fù)極所形成的固體電解質(zhì)膜也是影響鋰離子傳導(dǎo)的關(guān)鍵,且RSEI為鋰離子電池在低溫環(huán)境下的主要阻抗。(來源:材料匠)
2月19日,國內(nèi)無水氫氟酸廠家主流價格為11000-12000元/噸,場內(nèi)部分廠家出廠價格下滑,國內(nèi)氫氟酸廠家開工率正常,場內(nèi)貨源供應(yīng)充足,場內(nèi)市場價格小幅走低。近期,受部分設(shè)備維修停產(chǎn),疊加環(huán)保監(jiān)督等因素影響,碳酸二甲酯供給偏緊價格上調(diào)。此外,國產(chǎn)六氟磷酸鋰價格也回歸到10萬元/噸上下,原料價格上升趨勢將支撐電解液價格,2019年上半年電解液價格壓力預(yù)計(jì)相對較小。












