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高溫型電解質(zhì)的發(fā)展思路

2021-11-09 11:06:31

高溫型、低溫型電解質(zhì)的發(fā)展思路

1.高溫型

氯代碳酸乙烯酯

目前最廣泛商業(yè)化的電解質(zhì)體系是氯代碳酸乙烯酯溶液。該體系中的溶質(zhì)LiPF6在75℃時(shí)會(huì)分解,對(duì)水敏感,容易對(duì)集流體、SEI膜和電極活性材料產(chǎn)生HF腐蝕,使電池性能迅速下降。溶劑沸點(diǎn)和閃點(diǎn)低,容易燃燒或爆炸,造成安全問(wèn)題。針對(duì)現(xiàn)有電解質(zhì)體系的不足,人們從溶質(zhì)和溶劑入手,開(kāi)發(fā)出熱穩(wěn)定性高的電解質(zhì)鹽和阻燃溶劑體系,以在保持鋰離子電池常溫性能的前提下,提高高溫穩(wěn)定性,解決高溫安全問(wèn)題,拓寬鋰離子電池氯代碳酸乙烯酯的應(yīng)用范圍。

氯代碳酸乙烯酯廠家

開(kāi)發(fā)具有高熱穩(wěn)定性和阻燃性溶劑的電解質(zhì)鹽,可以提高電解質(zhì)的高溫性能,對(duì)鋰離子電池的大規(guī)模和實(shí)際應(yīng)用具有重要意義。

電解質(zhì)鹽方面,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的復(fù)合或官能團(tuán)的修飾,可以有效克服自己現(xiàn)有鋰鹽的不足,開(kāi)發(fā)出學(xué)生綜合經(jīng)濟(jì)性能好的高熱穩(wěn)定性以及電解質(zhì)鹽。

氯代碳酸乙烯酯廠家在溶劑系統(tǒng)方面,完全不燃的砜類(lèi)等有機(jī)溶劑體系以及通過(guò)離子液體由于工作黏度、電導(dǎo)率、價(jià)格及與電極的兼容性問(wèn)題,盡管與電解液共混可以組成部分企業(yè)改善以上這些缺點(diǎn),但是離實(shí)用化還有一個(gè)較長(zhǎng)的距離。

2.低溫型

商用電解液在低溫下很容易凝固,并且具有高阻抗,這限制了鋰離子電池的進(jìn)一步使用。鋰離子電池的低溫性能受到陽(yáng)極和陰極中鋰離子的速度、電解液中鋰離子的速度、電解液/電極界面膜的阻抗和電荷轉(zhuǎn)移速率的影響。

電解液不僅決定電解液的離子遷移速率,還影響電極表面SEI膜的形成。因此,通過(guò)優(yōu)化適合鋰離子電池低溫性能的電解液,可以提高電解液的離子電導(dǎo)率和電極表面SEI膜的穩(wěn)定性。

離子電導(dǎo)率低、電荷轉(zhuǎn)移阻抗高、薄膜阻抗小是鋰離子電池低溫性能差的主要原因。

因此,鋰離子電池電解液中鋰鹽的研究重點(diǎn)是選擇一種電荷轉(zhuǎn)移阻抗低、溫度范圍寬的新型體系鋰鹽。對(duì)于低溫電解質(zhì)溶劑,應(yīng)選擇高介電常數(shù)的EC溶劑和低熔點(diǎn)的PC溶劑的混合體系。氯代碳酸乙烯酯通過(guò)添加少量的EC,可以有效緩解PC與石墨陽(yáng)極相容性差的問(wèn)題。

對(duì)于一個(gè)低溫環(huán)境功能食品添加劑,應(yīng)充分發(fā)展結(jié)合中國(guó)傳統(tǒng)添加劑與新型添加劑的聯(lián)用,少量的傳統(tǒng)文化有機(jī)化學(xué)添加劑 PS 可改善低溫溶劑 PC 成膜性差的問(wèn)題。


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