鉅大LARGE | 點擊量:1336次 | 2022年05月21日
鋰電池對電解液的要求有什么?
電解液對鋰離子電池的充放電性能(倍率高低溫)、壽命(循環(huán)儲存)、溫度適用范圍都有著比較大的影響。
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)達到1×10-3~2×10-2S/cm;
b.高的熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性,在較寬的電壓范圍內(nèi)不發(fā)生分離;
c.較寬的電化學窗口,在較寬的電壓范圍內(nèi)保持電化學性能的穩(wěn)定;
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
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、無毒、無污染性。
電解液添加劑的重要分類
(1)成膜添加劑:VC應(yīng)用的比較廣泛,其重要機理為碳負極表面發(fā)生自由基聚合反應(yīng),生成聚烷基碳酸鋰化合物,從而有效抑制溶劑分子的共嵌入反應(yīng);PS、ES、DES、DMS等物質(zhì),其重要機理為還原分解形成SEI膜的重要成分是無機鹽Li2S、Li2SO3或Li2SO4和有機鹽ROSO2Li,大大增強SEI膜的穩(wěn)定性;
(2)安全類添加劑:阻燃添加劑,降低電解液放熱值以及自熱率,重要是含P或F的有機化合物,如有機磷化物、有機氟化物、以及氟代烷基磷酸酯等。放過充添加劑,其重要機理為氧化還原梭反應(yīng)(二茂鐵)以及電聚合反應(yīng)(聯(lián)苯、環(huán)己基苯);
(3)多功能添加劑:除水、導(dǎo)電、成膜等綜合用途,酰胺類添加劑,與水形成氫鍵,同時含有孤對電子,起到穩(wěn)定SEI膜的用途。
(4)過充保護添加劑:關(guān)于采用氧化還原對進行內(nèi)部保護的方法人們進行了廣泛的研究,這種方法的原理是通過在電解液中添加合適的氧化還原對,在正常充電時這個氧化還原對不參加任何化學或電化學反應(yīng),而當電池充滿電或略高于該值時,添加劑開始在正極上氧化,然后擴散到負極發(fā)生還原反應(yīng)。
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