鉅大LARGE | 點擊量:3049次 | 2020年12月15日
鋰離子電池電解液的要求
鋰離子電池電解液的要求是什么?
到目前為止,能夠滿足實用鋰離子電池要求的聚合物或無機固體電解質受到了限制。鋰離子電池的電解液由有機溶劑和無機鹽組成,采用低粘度的脂肪醇的EC、丙烯的PC、DEC等碳酸烷基酯的混合溶劑體系。
異形鋰離子電池
鋰離子電池電解液的性能要求
離子電導率:良好的離子電導率可達10
離子遷移數2×103S/cm3數量級。理想的鋰離子遷移數應該是大約1個穩定的
機械強度
化學穩定性
在高溫下有效阻擋電池
室溫下電導率平均約為-1×103s/cm,比水電解質電導率低近兩個數量級。因此,為了使商用鋰離子電池能夠以高電流進行充放電,電極必須非常薄,以新增電極的總面積,并降低電極的實際工作電流密度。
電解質的用途是在電池的正極和負極之間形成良好的離子導電通道。水溶液、有機溶液、聚合物、熔鹽或固體物質可作為電解質。
水溶液是應用最廣泛的電解質。
有機電解質電池的輸出功率相對較低。
只在高溫下使用熔融無機鹽作為電解質。
傳統的無機陰離子導電鹽重要有LiClO4、LiAsF6、LiBF4和LiPF4。
在DMC電解質體系中,幾種電解質鋰鹽的氧化電位順序為:LiPF6
EC/DMC電解質體系電導率變化規律:LiAsF6=LiPF6>LiClO4
LiBF4電解質的電導率較低,可以作為添加劑使用。
LiAsF6電解質導電性高,但As對環境有毒有害,限制了其應用。
與其他無機鋰鹽相比,LiPFs的熱穩定性較差,在80℃的室溫下會發生分解。然而,由于高氧化電位和導電性,鋰是重要的商品鹽。
常規溶劑的性質:
EC是電解質的重要組成部分,具有良好的成膜性,最高的介電常數,能充分溶解鋰鹽,對提高電解質的電導率十分有益。而EC的熔點為36.4℃,沸點為238℃,粘度較高,不利于在低溫條件下使用。
電磁兼容可以改善電解質的低溫電導率和電池的低溫性能。
GBL的熔點為-43.5℃,沸點為204℃,還原產物一般為v-烷氧基-n-酮酯,出現的氣體較少,有利于電池的安全性能。
EA的凝固點最低,粘度較小,可以顯著改善電解液的低溫性能。
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