锂离子电池电解质基本要求
锂离子电池电解质基本要求
用于锂离子电池的电解质应满足以下基本要求。这些都是衡量电解质性能必须考虑的因素,也是实现锂离子电池高性能、低内阻、低价格、长寿命、安全的重要前提。
1.离子电导率在较宽的温度范围内较高,锂离子迁移次数大,可降低电池充放电时的浓度差极化。
2.良好的热稳定性,确保电池在合适的温度范围内运行。
3.电化学窗口宽,最好有0~5V的电化学稳定窗口,以保证电解液在极点处不发生明显副反应,并满足电化学过程中电极反应的奇异性。
4.当用于代替膜片时,它还必须具有良好的机械性能和可加工性。
5.价格低,成本低。
6.安全性好,闪点高或不燃烧。
7.无毒,不会对环境造成危害
蒙天真空提出一种利用高灵敏度四级质谱的电解液示综探测法,解决您电池电解液泄漏探测的烦扰,只要是使用有机电解液的电芯,均可通过这项技术来检测,这项技术可跟踪锂离子电芯中常用的多种不同成分,例如碳酸二甲酯(DMC),碳酸二乙酯(DEC),碳酸甲乙酯(EMC),丙酸丙酯(PP)等。
锂离子电池电解液的组成
1.高纯有机溶液,C3H4O3, C4H6O3,C3H6O3, PF5等。
2.电解液锂盐:
3.必要的添加剂
4.其他原材料
尤其是在一定的条件和一定的比例下。 不同类型的电池依赖于不同类型的化学反应和不同的电解质。 例如, 六氟磷酸锂(LiPF6)是一种锂盐溶液,是锂电池中最常见的电解质。
锂离子电池电解液种类
锂离子电池电解液有五种。根据电解质的存在状态,锂电池电解质可分为液体电解质、固体电解质和固液复合电解质。
有机液体电解质:将锂盐电解质溶解在极性非质子有机溶剂中得到的电解质
室温离子液体电解质:由特定的阳离子和阴离子组成的功能性材料或介质,在室温或接近室温时为液体。
优点
1.有机液体电解质具有良好的电化学稳定性,
2.有机液体电解质具有凝固点低、沸点高的特点
3.有机液体电解质的使用温度范围很广。
缺点
1.有机液体电解质的有机溶剂具有较小的介电常数
2.有机液体电解质的有机溶剂具有很高的粘度
3.有机液体电解质对无机盐电解质的溶解能力较差
4.有机液体电解质导电性低
5.有机液体电解质对微量水特别敏感。
6.有机液体锂电池容易微短路。
7.产品必须使用坚固的金属外壳,外壳型号和尺寸是固定的,缺乏灵活性。
8.由于有机溶剂易燃,安全性差。因此对电池的安全措施要求高。
1.室温离子液体电解质具有导电性高等突出优点
2.室温离子液体电解质蒸汽压低
3.室温离子液体电解质具有较宽的液体范围
4.室温离子液体电解质具有良好的化学和电化学稳定性
5.室温离子液体电解质无污染
6.室温离子液体电解质易于回收
7.安全:
2.固体电解质包括固体聚合物电解质和无机固体电解质
固体聚合物电解质
无机固体电解质
优点:
1.固体电解质不可燃
2.固体电解质与电极材料的反应性较低
3.固体电解质具有良好的柔韧性
4.固体电解质可以克服液体锂离子电池的上述缺点,允许电极材料在放电过程中发生体积变化
5.固体电解质比液体电解质更耐冲击、振动和变形
6.易于加工成型,可根据不同需求制成不同形状的电池。
无机固体电解质:具有高离子导电性的固体材料。全固态锂离子电池所用的无机固体电解质分为玻璃电解质和陶瓷电解质。
优点:
1.固体电解质可以起到电解质的作用,可以替代电池中的隔膜。
2.无泄漏问题
3.虽然这种材料中的锂离子迁移数量很大,但电池可以小型化和小型化
缺点:
1.电解液本身的电导率比液体电解质小得多。
2.当这种材料用于锂离子电池时,电解质和材料之间的界面阻抗很高
3.无机固体电解质的脆性较大
4.锂离子电池作为电解质的抗震性能较差。
3.固液复合电解质是由固体聚合物和液体电解质组成的凝胶电解质。
凝胶电解质:将PC、EC等液体增塑剂吸引到聚合物基体上,得到固液复合凝胶电解质。
优点:该三元电解质由聚合物化合物、锂盐和极性有机溶剂组成,同时具有固体电解质和液体电解质的特性。
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