鋰電池電解液的主要成分有哪些?鋰電池電解液的作用是什么?
鋰電池電解液成分介紹,電解液如何影響鋰電池質量?電解液是鋰電池四大關鍵材料(正極、負極、隔膜、電解液)之一,鋰電池電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體,起著至關重要的作用。鋰電池電解液成份一般由鋰鹽和有機溶劑組成。
電解液的作用:
電解液,大的分類可以按照液態(tài)電解液,固態(tài)電解液和凝膠電解液;液體電解液,又可以分成有機電解液和無機電解液。當前應用最廣的是液態(tài)有機電解液。
電解液充溢在電池殼體內部,電池的正負極和隔膜都浸泡其中。電解液一方面提供部分活性鋰離子,作為充放電過程中的導電離子使用。另一方面,電解液提供離子通道,或者叫載體,使得鋰離子可以在其中自有移動。
鋰電池電解液的主要成分:
電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質鋰鹽、必要的添加劑等原料,在一定條件下、按一定比例配制而成的。鋰電池電極液的主要成分有以下七種:
1.碳酸乙烯酯:分子式:C3H4O3,透明無色液體(>35℃),室溫時為結晶固體,是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶劑。
2.碳酸丙烯酯,無色無氣味,或淡黃色透明液體,溶于水和四氯化碳,與乙醚,丙酮,苯等混溶。本品應儲存于陰涼、通風、干燥處,遠離火源,按一般低毒化學品規(guī)定儲運。
3.碳酸二乙酯,無色液體,稍有氣味;蒸汽壓1.33kPa/23.8℃;閃點25℃(可燃液體能揮發(fā)變成蒸氣,跑入空氣中。
4.碳酸二甲酯,是一種無毒、環(huán)保性能優(yōu)異、用途廣泛的化工原料;同時具有較高的蒸發(fā)溫度和較快的蒸發(fā)速度。
5.碳酸甲乙酯,無色透明液體,是近年來興起的高科技、高附加值的化工產品,一種優(yōu)良的鋰離子電池電解液的溶劑,本品應儲存于陰涼、通風、干燥處,按易燃化學品規(guī)定儲運。
鋰電池電解液如何影響電池質量?
為了確定電解液對鋰電池的影響,研究團隊利用LiTFSI和LiFSI做相關實驗,LiTFSI和LiFSI是非常相似的兩種電解液,僅僅是LiFSI比LiTFSI含有更少的碳和氟。他們利用環(huán)境分子實驗室里的設備不斷地測試電池充放電的能量,最后對電極做了調查分析。
他們發(fā)現(xiàn)用LiTFSI做電解液的鋰硫電池當中,鋰原子被硫原子束縛,在電極表面形成硫化鋰(LiSx)。而用LiFSI做電解液時,則形成硫酸鋰(LiSOx)。通過計算兩種鋰的化合物的結合緊密度,他們發(fā)現(xiàn)鋰硫化物容易破裂釋放鋰。然而,硫酸鋰是很難分開的,因此硫酸鋰當中的氧元素是罪魁禍首。
















