鉅大LARGE | 點擊量:3365次 | 2018年12月03日
鋰鹽添加劑在電解液中扮演怎樣的角色?
鋰離子電池具有高能量密度、長期循環穩定性等優勢成為目前應用最廣泛的電源。鋰離子電池主要由正極、負極、隔膜、電解液四大主要部分組成。電解液作為鋰離子電池中的重要組成之一,在正負極之間起傳輸離子的作用,對電池性能的發揮至關重要。
電解液一般由有機溶劑、鋰鹽和添加劑組成。目前最常用的鋰鹽是LiPF6,雖然其熱穩定性差,易分解形成HF而腐蝕SEI膜,造成電池性能的劣化,各種新型鋰鹽也層出不窮,但仍然沒有撼動LiPF6在鋰鹽中的地位。
目前最常見的鋰鹽有:LiPF6(六氟磷酸鋰)、LiBOB(雙草酸硼酸鋰)、LiBF4(四氟硼酸鋰)、LiODFB(二氟草酸硼酸鋰)、LiTFSI(雙(三氟甲基磺酰)亞胺鋰)、LiFSI(雙(氟代磺酰)亞胺鋰)、LiPO2F2(二氟磷酸鋰)、LiFOP(四氟草酸磷酸鋰)等。其中除六氟磷酸鋰外的其它鋰鹽多用于添加劑。這些鋰鹽都有各自的特點:
LiBOB:電導率較高,石墨負極上成膜性能好,高溫性能較好;溶解度偏低,部分低介電常數的溶劑幾乎不溶解,與部分正極相容性不好;
LiBF4:對水分不是很敏感,熱穩定性比LiPF6高,HF含量低,低溫性能好;電導率低,單獨使用不能在碳負極形成穩定SEI膜;
LiODFB:LiBF4和LiBOB的結合體,高溫性能優良,在較寬的溫度范圍內具有優良的離子導電性,在鏈狀碳酸酯溶劑中溶解度較大;
LiTFSI:電導率高于LiPF6,熱穩定性高,分解溫度大于200℃,低溫性能好;腐蝕鋁箔;
LiPO2F2:溶解度較低,低溫性能好同時可以改善高溫性能。
雖然這些鋰鹽不能作為電解液的主鹽使用,但作為配角(添加劑)使用卻表現良好。
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