Что такое жидкий электролит?
Жидкий электролит
(1) Химический состав Жидкий электролит также называют раствором электролита. Это широко используемый органический жидкий электролит в литий-ионных батареях, также известный как не-жидкий жидкий электролит. Органический жидкий электролит состоит из соли лития, органического растворителя и добавок.
① Соль лития: в основном обеспечивает проводящие ионы. Гексафторофосфат лития — наиболее широко используемая соль лития в коммерческих литий-ионных- батареях. Чистый LiPF6 представляет собой белый кристалл, растворимый в органических растворителях, таких как низкие-алкиловые эфиры, нитрилы, сложные эфиры пиридина, кетоны и спирты, но умеренно растворимый в органических растворителях, таких как алканы и бензол. Электролит LiPF6 имеет относительно высокую проводимость; при 20 градусах проводимость EC+DMC (объемное соотношение 1:1) может достигать 10×10-²См/см. Электропроводность обычно достигает максимума, когда концентрация электролита близка к 1 моль/л. LiPF6 имеет стабильные электрохимические характеристики и не вызывает коррозии токосъемника. Однако LiPF6 обладает плохой термической стабильностью и легко разлагается в воде, что требует строгого контроля содержания влаги в окружающей среде во время приготовления и использования.
② Органические растворители: их основная функция — растворять соли лития, позволяя электролиту на основе литиевой соли образовывать проводящие ионы.
Обычно используемые растворители включают пропиленкарбонат, диметилкарбонат и диэтилкарбонат.
Органические растворители обычно выбирают из-за их высокой диэлектрической проницаемости и низкой вязкости. Более высокая диэлектрическая проницаемость облегчает растворение и диссоциацию солей лития; более низкая вязкость приводит к более быстрой миграции ионов. Однако на самом деле растворители с высокой диэлектрической проницаемостью имеют высокую вязкость, а растворители с низкой вязкостью имеют низкую диэлектрическую проницаемость. Поэтому одному растворителю трудно одновременно удовлетворить все эти требования. В литий-ионных батареях- обычно используется смесь органических растворителей с высокими диэлектрическими проницаемостями и растворителей с низкой вязкостью, чтобы компенсировать недостатки каждого компонента. Например, карбонаты EC имеют высокие диэлектрические постоянные, что способствует диссоциации солей лития, тогда как карбонаты DMC, DEC и EMC имеют низкую вязкость, что помогает улучшить скорость миграции ионов лития.
③ Присадки: они обычно играют роль в улучшении и повышении электрических характеристик и безопасности электролита. Вообще говоря, добавки выполняют три основные функции: aa Улучшение характеристик мембраны SEI, например, путем добавления виниленкарбоната (VC), винилсульфита (ES) и SO2; б. Предотвратите перезарядку (путем добавления бифенила) и чрезмерную-разрядку; в. Огнезащитные добавки могут предотвратить возгорание или взрыв батареи в условиях перегрева, например добавление галогенированных антипиренов, антипиренов на основе фосфора- и композитных антипиренов; д. Уменьшите содержание следов воды и HF в электролите.
