Co je tekutý elektrolyt?
Tekutý elektrolyt
(1) Chemické složení Kapalný elektrolyt se také nazývá roztok elektrolytu. Je to běžně používaný organický kapalný elektrolyt v lithium-iontových bateriích, známý také jako ne-vodný kapalný elektrolyt. Organický kapalný elektrolyt se skládá ze soli lithia, organického rozpouštědla a přísad.
① Lithiová sůl: poskytuje hlavně vodivé ionty. Hexafluorofosfát lithný je nejrozšířenější solí lithia v komerčních lithium-iontových bateriích. Čistý LiPF6 je bílý krystal, rozpustný v organických rozpouštědlech, jako jsou nízko-alkylethery, nitrily, pyridinestery, ketony a alkoholy, ale málo rozpustný v organických rozpouštědlech, jako jsou alkany a benzen. Elektrolyt LiPF6 má relativně vysokou vodivost; při 20 stupních může vodivost EC+DMC (objemový poměr 1:1) dosáhnout 10×10-²S/cm. Vodivost obvykle dosahuje svého maxima, když se koncentrace elektrolytu blíží 1 mol/l. LiPF6 má stabilní elektrochemický výkon a nekoroduje proudový kolektor. LiPF6 má však špatnou tepelnou stabilitu a snadno se rozkládá ve vodě, což vyžaduje přísnou kontrolu obsahu vlhkosti prostředí během přípravy a použití.
② Organická rozpouštědla: Jejich hlavní funkcí je rozpouštět soli lithia, což umožňuje elektrolytu soli lithia tvořit vodivé ionty.
Běžně používaná rozpouštědla zahrnují propylenkarbonát, dimethylkarbonát a diethylkarbonát.
Organická rozpouštědla se obecně volí pro jejich vysokou dielektrickou konstantu a nízkou viskozitu. Vyšší dielektrická konstanta usnadňuje rozpouštění a disociaci solí lithia; nižší viskozita má za následek rychlejší migraci iontů. Ve skutečnosti však mají rozpouštědla s vysokou dielektrickou konstantou vysokou viskozitu a rozpouštědla s nízkou viskozitou mají nízké dielektrické konstanty. Proto je obtížné, aby jediné rozpouštědlo současně splnilo všechny tyto požadavky. Lithium-iontové baterie obvykle používají směs organických rozpouštědel s vysokou dielektrickou konstantou a rozpouštědel s nízkou viskozitou, aby se kompenzovaly nedostatky každé součásti. Například EC uhličitany mají vysoké dielektrické konstanty, což je výhodné pro disociaci lithných solí, zatímco uhličitany DMC, DEC a EMC mají nízkou viskozitu, což pomáhá zlepšit rychlost migrace lithných iontů.
③ Aditiva: Obecně hrají roli při zlepšování a zvyšování elektrického a bezpečnostního výkonu elektrolytu. Obecně řečeno, aditiva mají tři hlavní funkce: aa Zlepšení výkonu SEI membrány, jako je přidání vinylenkarbonátu (VC), vinylsulfitu (ES) a SO2; b. Zabraňte přebíjení (přidáním bifenylu) a nadměrnému{5}}vybíjení; C. Přísady zpomalující hoření mohou zabránit spálení nebo explozi baterie za podmínek přehřátí, jako je přidání halogenovaných zpomalovačů hoření, zpomalovačů hoření na bázi fosforu{7}} a kompozitních zpomalovačů hoření; d. Snižte obsah stopové vody a HF v elektrolytu.
