鉅大LARGE | 點擊量:2322次 | 2021年01月23日
鋰離子電池對電解液的基本要求有什么?
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一般應該滿足以下基本要求:
a.高的離子電導率,一般應達到1×10-3~2×10-2S/cm;
b.高的熱穩定性和化學穩定性,在較寬的電壓范圍內不發生分離;
c.較寬的電化學窗口,在較寬的電壓范圍內保持電化學性能的穩定;
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應用的比較廣泛,其重要機理為碳負極表面發生自由基聚合反應,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;PS、ES、DES、DMS等物質,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(二茂鐵)以及電聚合反應(聯苯、環己基苯);
(3)多功能添加劑:除水、導電、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,起到穩定SEI膜的用途。
(4)過充保護添加劑:關于采用氧化還原對進行內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,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,然后擴散到負極發生還原反應。