鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1603次 | 2020年12月23日
介紹鋰離子電池電解液的組成
什么是電解質(zhì)?
電解液是化學(xué)電池、電解電容器等(一定有腐蝕性)為其正常工作供應(yīng)離子,保證工作過(guò)程中化學(xué)反應(yīng)可逆的介質(zhì)。電解液由特殊的硫酸和蒸餾水制成,密度為每立方厘米1.24-1.30克。電解質(zhì)不是電解質(zhì)溶液的簡(jiǎn)稱(chēng),而是包含更廣泛的含有電解質(zhì)和處于熔融狀態(tài)的電解質(zhì)的水溶液。
鋰離子電池電解液的組成
1.有機(jī)溶劑
鋰離子電池電解液中常用的溶劑有碳酸乙烯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸乙酯(EMC)等,一般不使用碳酸丙烯(PC)、乙二醇二甲醚(DME)等先用于鋰離子電池的溶劑。PC用于二次電池,與鋰離子電池石墨陰極相容性較差,在充放電過(guò)程中,PC在石墨陰極表面擊穿,連同石墨層一起脫落,形成電池循環(huán)功能下降。
一般來(lái)說(shuō),EC與一種碳酸鏈的混合溶劑是鋰離子電池的優(yōu)良電解質(zhì),如EC+DMC、EC+DEC等。但當(dāng)PC與相關(guān)添加劑一起用于鋰離子電池時(shí),并不一定有利于正向鋰離子電池的低溫功能。
使用有機(jī)溶劑前必須嚴(yán)格控制質(zhì)量,如要求純度在99.9%以上,含水量必須達(dá)到10*0-6以下。嚴(yán)格控制有機(jī)溶劑的含水量對(duì)生產(chǎn)合格的鋰離子電池電解質(zhì)有決定性的影響。采用分子篩吸附,常壓或真空蒸餾,通過(guò)惰性氣體的方法,水的含量可以達(dá)到要求。
2.鋰離子電池電解液
LiPF6是目前最常用的鋰電解液,也是鋰未來(lái)的發(fā)展方向。LiPF6對(duì)負(fù)極穩(wěn)定,放電容量大,電導(dǎo)率高,內(nèi)阻小,充放電速度快。然而,它對(duì)水和HF酸非常敏感,容易攻擊的反應(yīng),只能在干燥的氣氛中操作,而不耐高溫,80~100年攻擊分解反應(yīng),生成五氟化磷和氟化鋰,凈化是困難的,所以鋰離子電池電解液的生產(chǎn)應(yīng)該控制LiPF6解決方法造成的放熱分解和熱分解的溶劑。
3.添加劑
添加劑種類(lèi)繁多,不同的鋰離子電池廠(chǎng)家對(duì)電池的使用和功能有不同的要求,添加劑的側(cè)重點(diǎn)也不同。一般來(lái)說(shuō),首先使用的添加劑有三個(gè)功能:
加入苯基甲基醚改善鋰離子電池電解液中的SEI膜,加入苯基甲基醚或其鹵化衍生物在鋰離子電池電解液中,可以改善電池的循環(huán)功能,降低電池的不可逆容量損失。
鋰離子電池電解液參與金屬氧化物下降電解液中的微量水和HF酸。
防止過(guò)充、過(guò)放。