Hva er flytende elektrolytt?
Flytende elektrolytt
(1) Kjemisk sammensetning Flytende elektrolytt kalles også elektrolyttløsning. Det er en ofte brukt organisk flytende elektrolytt i litium-ionbatterier, også kjent som ikke-vandig flytende elektrolytt. Organisk flytende elektrolytt er sammensatt av litiumsalt, organisk løsningsmiddel og tilsetningsstoffer.
① Litiumsalt: gir hovedsakelig ledende ioner. Litiumheksafluorfosfat er det mest brukte litiumsaltet i kommersielle litium-ionbatterier. Pure LiPF6 er en hvit krystall, løselig i organiske løsningsmidler som lav-alkyletere, nitriler, pyridinestere, ketoner og alkoholer, men lite løselig i organiske løsningsmidler som alkaner og benzen. LiPF6 elektrolytt har en relativt høy ledningsevne; ved 20 grader kan ledningsevnen til EC+DMC (volumforhold 1:1) nå 10×10-²S/cm. Konduktiviteten når vanligvis sitt maksimum når elektrolyttkonsentrasjonen er nær 1mol/L. LiPF6 har stabil elektrokjemisk ytelse og korroderer ikke strømkollektoren. LiPF6 har imidlertid dårlig termisk stabilitet og brytes lett ned i vann, noe som krever streng kontroll av miljøets fuktighetsinnhold under tilberedning og bruk.
② Organiske løsningsmidler: Hovedfunksjonen deres er å løse opp litiumsalter, slik at litiumsaltelektrolytten kan danne ledende ioner.
Vanlig brukte løsningsmidler inkluderer propylenkarbonat, dimetylkarbonat og dietylkarbonat.
Organiske løsningsmidler er generelt valgt for deres høye dielektriske konstant og lave viskositet. En høyere dielektrisk konstant gjør litiumsalter lettere å oppløse og dissosiere; lavere viskositet resulterer i raskere ionemigrering. Imidlertid har løsemidler med høye dielektriske konstanter høy viskositet, og løsemidler med lav viskositet har lave dielektriske konstanter. Derfor er det vanskelig for et enkelt løsningsmiddel å oppfylle alle disse kravene samtidig. Litium-ionbatterier bruker vanligvis en blanding av organiske løsemidler med høye dielektriske konstanter og de med lav viskositet for å kompensere for manglene til hver komponent. For eksempel har EC-karbonater høye dielektriske konstanter, noe som er gunstig for litiumsaltdissosiasjon, mens DMC-, DEC- og EMC-karbonater har lav viskositet, noe som bidrar til å forbedre migrasjonshastigheten til litiumioner.
③ Tilsetningsstoffer: De spiller generelt en rolle i å forbedre og forbedre den elektriske og sikkerhetsmessige ytelsen til elektrolytten. Generelt sett har tilsetningsstoffer tre hovedfunksjoner: aa Forbedre ytelsen til SEI-membranen, for eksempel ved å tilsette vinylenkarbonat (VC), vinylsulfitt (ES) og SO2; b. Forhindre overlading (ved å legge til bifenyl) og over-utladning; c. Flammehemmende tilsetningsstoffer kan forhindre at batteriet brenner eller eksploderer under overopphetingsforhold, for eksempel tilsetning av halogenerte flammehemmere, fosfor-baserte flammehemmere og sammensatte flammehemmere; d. Reduser sporvann- og HF-innholdet i elektrolytten.
