锂离子电池的电解液有哪些特性?
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2021-02-19 16:21 更新 水轮机 •  1071
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锂电池电解液是电池中离子传输的载体。一般由锂盐和有机溶剂组成。电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料,在一定条件下、按一定比例配制而成的。 锂离子电池的电解质需要有以下几个特性:较高的离子电导率,较好的热稳定性和化学稳定性,在较宽的电压范围内不发生分离。较宽的电化学窗口,在较宽的电压范围内保持电化学性能的稳定。与电池其他部分例如电极材料、电极集流体和隔膜等具有良好的相容性。

电解质一般由三部分组成: 有机溶剂:例如环状碳酸酯(PC、EC);链状碳酸酯(DEC、DMC、EMC);羧酸酯类(MF、MA、EA、MA、MP等);(用于溶解锂盐); 锂盐:例如LiPF6、LiClO4、LiBF4、、LiAsF6等; 添加剂:成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂、过充保护添加剂、控制电解液中H2O和HF含量的添加剂、改善低温性能的添加剂、多功能添加剂; 由于锂离子电池负极的电位与锂非常接近,在水溶液体系中不够稳定,所以电解质必须采用有机化合物而不能含有水。但有机物离子导电率都不好,所以要在有机溶剂中加入可溶解的导电盐以提高离子导电率。常见的锂电池电解液溶剂类型包括碳酸脂类、醚类和羟基酸脂类。例如:碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯等。而这些有机电解液也是造成锂离子安全问题的原因之一,这些有机电解液容易燃烧加上锂离子电池能量密度大,有机液体电解质如果温度明显升高然后暴露于环境空气中会燃烧,这会在电池膨胀和外壳破裂时发生。

电解质中的锂盐,即各种含锂化合物,在溶剂中溶解后,释放出大量活跃锂离子。常用的锂盐是LiPF6,再适量添加些其他种类,如LiClO4、LiBF4等。 至于添加剂,一般是为了改善电解液性能,提升电芯稳定性等作用。正如上文提到的安全性问题,很多添加剂都是安全稳定和导电方面的作用。

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2021-02-19 20:08 更新 侧卫 •  5857