鋰電池電解液成分構(gòu)成主要有哪些?
來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-17 05:47
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(1)溶劑:環(huán)狀碳酸酯(PC、EC);鏈狀碳酸酯(DEC、DMC、EMC);羧酸酯類(MF、MA、EA、MA、MP等)(用于溶解鋰鹽)。
(2)鋰鹽:LiPF6、LiClO4、LiBF4、、LiAsF6等。
(3)添加劑:成膜添加劑、導(dǎo)電添加劑、阻燃添加劑、過(guò)充保護(hù)添加劑、控制電解液中H2O和HF含量的添加劑、改善低溫性能的添加劑、多功能添加劑。
用于鋰離子電池的電解質(zhì)一般應(yīng)該滿足以下基本要求:
a.高的離子電導(dǎo)率,一般應(yīng)達(dá)到1x10-3~2x10-2 S/cm。
b.高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,在較寬的電壓范圍內(nèi)不發(fā)生分離。
c.較寬的電化學(xué)窗口,在較寬的電壓范圍內(nèi)保持電化學(xué)性能的穩(wěn)定。
d.與電池其他部分例如電極材料、電極集流體和隔膜等具有良好的相容性。
e.安全、無(wú)毒、無(wú)污染性。
1、液體的鋰電池電解液
電解質(zhì)的選用對(duì)鋰離子電池的性能影響非常大,它必須是化學(xué)穩(wěn)定性能好,尤其是在較高的電位下和較高溫度環(huán)境中不易發(fā)生分解,具有較高的離子導(dǎo)電率(>10-3 S/cm),而且對(duì)陰陽(yáng)極材料必須是惰性的、不能侵腐它們。
由于鋰離子電池充放電電位較高而且陽(yáng)極材料嵌有化學(xué)活性較大的鋰,所以電解質(zhì)必須采用有機(jī)化合物而不能含有水。但有機(jī)物離子導(dǎo)電率都不好,所以要在有機(jī)溶劑中加入可溶解的導(dǎo)電鹽以提高離子導(dǎo)電率。
目前鋰離子電池主要是用液態(tài)電解質(zhì),其溶劑為無(wú)水有機(jī)物如EC、PC、DMC、DEC,多數(shù)采用混合溶劑,如EC/DMC和PC/DMC等。導(dǎo)電鹽有LiClO 4、LiPF6、LiBF6、LiAsF6等,它們導(dǎo)電率大小依次為L(zhǎng)iAsF6>LiPF6>LiClO 4>LiBF6。LiClO4因具有較高的氧化性容易出現(xiàn)爆炸等安全性問(wèn)題,一般只局限于實(shí)驗(yàn)研究中;LiAsF6離子導(dǎo)電率較高易純化且穩(wěn)定性較好,但含有有毒的As,使用受到限制;LiBF6化學(xué)及熱穩(wěn)定性不好且導(dǎo)電率不高,雖然LiPF6會(huì)發(fā)生分解反應(yīng),但具有較高的離子導(dǎo)電率,因此目前鋰離子電池基本上是使用L iPF6。目前商用鋰離子電池所用的電解液大部分采用LiPF6的EC/DMC,它具有較高的離子導(dǎo)電率與較好的電化學(xué)穩(wěn)定性。
















