關(guān)于鋰離子電池電解質(zhì)簡介
來源:寶鄂實業(yè)
2019-09-03 20:04
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鋰電池有機電解液由高純有機溶劑、電解質(zhì)鋰鹽和必要添加劑組成。目前常用有機溶劑有碳酸乙烯酯,它具有比較高的分子對稱性、較高的熔點、較高的離子電導(dǎo)率、較好的界面性質(zhì)、能夠形成穩(wěn)定的SEI膜,解決了石墨負(fù)極的溶劑共嵌入問題。但必須與共溶劑一起添加使用。這些共溶劑主要包括碳酸丙烯酯和一些具有低粘度、低沸點、低介電常數(shù)的鏈狀碳酸酯,如二甲基碳酸酯。此外其他鏈狀碳酸酯也逐漸被應(yīng)用于鋰離子電池。
目前商業(yè)上應(yīng)用的是LiPF6,LiPF6的單一性質(zhì)并不是最優(yōu)的,但其綜合性能最有優(yōu)勢。LiPF6在常用有機溶劑中具有比較適中的離子遷移數(shù)、較好的抗氧化性能和良好的鋁箔鈍化能力,使其能與各種正負(fù)極材料匹配。但LiPF6的化學(xué)和熱力學(xué)穩(wěn)定性不夠好,室溫下便發(fā)生反應(yīng):LiPF6(s)→LiF(S)+PF5(g),高溫下分界尤其嚴(yán)重。PF5是強路易斯酸容易進(jìn)攻有機溶劑中氧原子,導(dǎo)致溶劑的開環(huán)聚合和醚鍵裂解。其次,LiPF6對水比較敏感,痕量水的存在就會導(dǎo)致其分解,且產(chǎn)物引起界面電阻增大,影響鋰離子電池的循環(huán)壽命,腐蝕電極與集流體,嚴(yán)重影響電池電化學(xué)性能。
除鋰鹽和溶劑外,添加劑也是電解液不可或缺的一部分。添加劑的特點是用量少但是能顯著改善電解液某一方面的性能。不同添加劑有不同的作用,按其功能可分為:阻燃添加劑、成膜添加劑,還有些添加劑可以提高電解液的電導(dǎo)率、提高電池循環(huán)效率等。目前研究的功能添加劑主要有提高電池安全性的阻燃添加劑、耐過充添加劑,針對高電壓電池的高電壓電解液等,也有針對脹氣鼓包等問題研究的特殊添加劑。
















