锂电离子电池电解液基本概念
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锂电池电解液特性锂电池电解液是电池中离子传输的载体。
一般由锂盐和有机溶剂组成。
基本信息中文名称锂电池电解液组成锂盐和有机溶剂含义离子传输的载体分类电池锂电池电解液主要成分介绍1.碳酸乙烯酯:分子式: C3H4O3透明无色液体(>35℃),室温时为结晶固体。
沸点:248℃/760mmHg ,243-244℃/740mmHg;闪点:160℃;密度:1.3218;折光率:1.4158(50℃);熔点:35-38℃;本品是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶剂。
可用作纺织上的抽丝液;也可直接作为脱除酸性气体的溶剂及混凝土的添加剂;在医药上可用作制药的组分和原料;还可用作塑料发泡剂及合成润滑油的稳定剂;在电池工业上,可作为锂电池电解液的优良溶剂2.碳酸丙烯酯分子式:C4H6O3无色无气味,或淡黄色透明液体,溶于水和四氯化碳,与乙醚,丙酮,苯等混溶。
是一种优良的极性溶剂。
本产品主要用于高分子作业、气体分离工艺及电化学。
特别是用来吸收天然气、石化厂合成氨原料其中的二氧化碳,还可用作增塑剂、纺丝溶剂、烯烃和芳烃萃取剂等。
毒理数据:动物实验经口服或皮肤接触均未发现中毒.大鼠经口LD50=2,9000mg/kg.本品应储存于阴凉、通风、干燥处,远离火源,按一般低毒化学品规定储运。
3.碳酸二乙酯分子式:CH3OCOOCH3无色液体,稍有气味;蒸汽压1.33kPa/23.8℃;闪点25℃(可燃液体能挥发变成蒸气,跑入空气中。
温度升高,挥发加快。
当挥发的蒸气和空气的混合物与火源接触能够闪出火花时,把这种短暂的燃烧过程叫做闪燃,把发生闪燃的最低温度叫做闪点。
闪点越低,引起火灾的危险性越大。
);熔点-43℃;沸点125.8℃;溶解性:不溶于水,可混溶于醇、酮、酯等多数有机溶剂;密度:相对密度(水=1)1.0;相对密度(空气=1)4.07;稳定性:稳定;危险标记7(易燃液体);主要用途:用作溶剂及用于有机合成①健康危害侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
锂离子电池电解液1 锂离子电解液概况电解液是锂离子电池四大关键材料(正极、负极、隔膜、电解液)之一,号称锂离子电池的“血液”,在电池中正负极之间起到传导电子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。
电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐(六氟磷酸锂,LiFL6)、必要的添加剂等原料,在一定条件下,按一定比例配制而成的。
有机溶剂是电解液的主体部分,与电解液的性能密切相关,一般用高介电常数溶剂与低粘度溶剂混合使用;常用电解质锂盐有高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等,但从成本、安全性等多方面考虑,六氟磷酸锂是商业化锂离子电池采用的主要电解质;添加剂的使用尚未商品化,但一直是有机电解液的研究热点之一。
自1991年锂离子电池电解液开发成功,锂离子电池很快进入了笔记本电脑、手机等电子信息产品市场,并且逐步占据主导地位。
目前锂离子电池电解液产品技术也正处于进一步发展中。
在锂离子电池电解液研究和生产方面,国际上从事锂离子电池专用电解液的研制与开发的公司主要集中在日本、德国、韩国、美国、加拿大等国,以日本的电解液发展最快,市场份额最大。
国内常用电解液体系有EC+DMC、EC+DEC、EC+DMC+EMC、EC+DMC+DEC等。
不同的电解液的使用条件不同,与电池正负极的相容性不同,分解电压也不同。
电解液组成为lmol/L LiPF6/EC+DMC+DEC+EMC,在性能上比普通电解液有更好的循环寿命、低温性能和安全性能,能有效减少气体产生,防止电池鼓胀。
EC/DEC、EC/DMC电解液体系的分解电压分别是4.25V、5.10V。
据Bellcore研究,LiPF6/EC+DMC与碳负极有良好的相容性,例如在Li x C6/LiMnO4电池中,以LiPF6/EC+DMC为电解液,室温下可稳定到4.9V,55℃可稳定到4.8V,其液相区为-20℃~130℃,突出优点是使用温度范围广,与碳负极的相容性好,安全指数高,有好的循环寿命与放电特性。
锂离子电池电解液的研究锂离子电池已经广泛应用于电子设备和电动汽车等领域,而电解液作为锂离子电池的重要组成部分,对其性能有着重要影响。
因此,实现电解液的高性能和高稳定性是当前锂离子电池研究的热点之一。
首先,我们来了解一下电解液的基本概念。
电解液是锂离子电池中的一种溶液,主要作用是提供锂离子的传输路径和介质。
同时,电解液还需要具备良好的稳定性、导电性和可溶性等特性。
在锂离子电池中,常用的电解液有有机电解液和固态电解液两种。
有机电解液是传统锂离子电池所采用的电解液,由含有锂盐的有机溶剂和添加剂组成。
有机电解液具有传输性能好、充放电效率高等优点,但其缺点是较低的热稳定性和较大的燃烧风险。
因此,为了提高有机电解液的安全性能,研究者一直在寻求新型的锂离子电池电解液。
固态电解液是近年来发展起来的新型电解液,一般是由无机材料制备而成,具有高离子传输率、良好的热稳定性和抗燃性等特点。
固态电解液的研究是改善锂离子电池安全性和循环寿命的重要途径之一。
然而,固态电解液的制备工艺相对复杂,制备成本较高,仍然面临一些挑战,如离子传输速率较慢、机械性能不足等问题。
为了克服锂离子电池电解液的不足,研究者们采取了多种策略进行改进。
首先,他们通过优化有机溶剂的选择和比例,以提高有机电解液的热稳定性和安全性。
其次,研究者通过添加抑制剂和阻燃剂等添加剂来提高电解液的阻燃性能和安全性能。
此外,他们还在固态电解液的制备方法、无机材料的选择和材料界面的优化等方面进行了深入研究。
另外一个关键问题是电解液对锂离子电池性能的影响。
电解液的性能直接影响着锂离子电池的电化学性能和循环寿命。
因此,研究者们还在电解液中添加添加剂和功能化材料,以增强锂离子电池的性能。
例如,添加锂盐的浓度和类型、添加功能性固体电解质和纳米材料等。
这些添加剂可以增强电解液的稳定性、改善溶液界面、提高电池的循环寿命和快速充电性能等。
总体来说,锂离子电池电解液的研究是实现高性能和高稳定性锂离子电池的关键之一。
一文读懂锂电池电解液在电解液这一块呢,我们要学习的一个核心的内容就是电化学(Electrochemistry)电化学那么废话不用多说,要真的深入的了解电解液还是要从最基础的机理来入手,结合电解液在锂电池中的作用可以知道有几点:1,电解液溶剂在化成时候参与成膜,有些添加剂比如VC也参与成膜2,充当锂离子移动的通道,运送锂离子到正负极之间。
表现上是这些作用,其实究其机理可以知道有关电荷转移(Charge transfer process),扩散传质(diffusion process)反应物和产物在电极静止液层中的扩散。
电极界面双电层充电(charging process of electric double layer),电荷的电迁移过程(migration process )主要是溶液中离子的电迁移过程,也称离子电导过程。
当电解液注入电池内部的时候,这个时候要引入一个概念,就是接触角(contact angle),不管是气体液体,还是固体,在接触的时候就会发生润湿现象,电解液注入电池内部,电池内部主要是正负极,隔膜等,那么就是液体接触固体,那么之间就会形成一个接触角θ,如果θ《90°,则液体较容易润湿固体,浸润性越好,然后电解液与极片浸润性好,那么在电池充放电过程中,效果就好。
如不是,则反之。
当化成开始的时候,之前都是物理的过程,这时候开始发生反应,电流通过电极时候,电化学反应开始,这时候就产生了界面上的反应物的消耗和产物的积累,出现了浓度差。
在电极通电的初期,扩散层很薄,浓度梯度很大,扩散传质速率很快,因此没有浓差极化出现/ 随着时间的推移,扩散层逐步向溶液内部发展,浓度梯度下降,扩散速率减慢,浓差极化慢慢变大。
这个时候就要引入等效电路来,因为在这个过程中,产生了两个电阻,一个是扩散阻抗Zw,一个是传荷电阻Rct,他们之间是串联关系,总的阻抗为法拉第阻抗。
那么电解液在这过程中,如何评价呢?我们知道一般的电解液中溶剂主要有环状碳酸酯(EC等)和线性碳酸酯(DMC等),一般来说环状碳酸酯的电化学动力学比线性碳酸酯的大,那么在选取溶剂的时候就要考虑到这点,有时候为了增大扩散速率就要多比例的线性碳酸酯。
锂离子电池电解液锂离子电池电解液是一种用于锂离子电池中的重要组成部分。
它是充放电过程中起到媒介和导电介质作用的液体。
锂离子电池电解液的质量和稳定性直接影响着锂离子电池的性能表现和安全性。
本文将介绍锂离子电池电解液的基本成分、特点、制备工艺和发展趋势。
锂离子电池电解液的基本成分包括有机溶剂、锂盐和添加剂。
有机溶剂一般采用碳酸酯、醚类、碳酸酯醚混合物等,它们具有较好的溶解性和电导率。
锂盐是电解液中的重要离子源,常见的有锂盐包括氯化锂、六氟磷酸锂、硫酸锂等。
添加剂主要用于改善电解液的性能,如增强电导率、提高锂离子迁移率、提高电池循环寿命等。
锂离子电池电解液具有较高的离解度和良好的电导率,能够提供足够的锂离子传输和储存能力。
此外,锂离子电池电解液还具有低的粘度、良好的能量储存和快速的离子传输速率等特点,使得锂离子电池具有高能量密度和快速充放电能力。
制备锂离子电池电解液的工艺主要包括溶剂处理、盐溶液配置和添加剂混合等步骤。
首先,通过对有机溶剂进行处理和纯化,去除其中的杂质和水份;然后将锂盐溶解于纯化后的有机溶剂中,配置成一定浓度的锂盐溶液;最后,根据需要,将添加剂逐一加入锂盐溶液中,并进行充分混合,以得到性能优良的锂离子电池电解液。
锂离子电池电解液的发展趋势主要体现在提高电解液的安全性、提高锂离子电池的能量密度和延长电池的循环寿命等方面。
为了提高安全性,研究人员致力于开发具有更低易燃性和更高抗热辐射性的电解液。
为了提高能量密度,需要开发更高容量的锂盐和有机溶剂,以提供更多的能量储存。
同时,还需要改进添加剂的性能,以增强电解液的稳定性和抗氧化性,延长电池的使用寿命。
综上所述,锂离子电池电解液作为锂离子电池的重要组成部分,对锂离子电池的性能和安全性具有重要影响。
随着科技的不断进步和人们对高性能电池的需求不断增加,锂离子电池电解液的研究和开发将会越来越重要。
通过持续的创新和改进,相信未来锂离子电池电解液将会更加安全、高效和可靠,为各种领域的电子设备和交通工具提供更好的能源解决方案。
ropylenecarbonate)、DMC(dim ethyl carbonate)、DEC (diethyl carbonate),多数采用混合溶剂,如EC2DMC 和PC2DMC 等。
导电盐有L iClO 4、L iPF6、L iBF6、L iA sF6 和L iO SO 2CF3,它们导电率大小依次为L iA sF6> L iPF6> L iClO 4>L iBF6> L iO SO 2CF3。
L iClO4因具有较高的氧化性容易出现爆炸等安全性问题,一般只局限于实验研究中;L iAsF6离子导电率较高易纯化且稳定性较好,但含有有毒的A s,使用受到限制;L iBF6化学及热稳定性不好且导电率不高,LiO SO2CF3导电率差且对电极有腐蚀作用,较少使用;虽然LiPF6会发生分解反应,但具有较高的离子导电率,因此目前锂离子电池基本上是使用L iPF6。
目前商用锂离子电池所用的电解液大部分采用L iPF6 的EC2DMC,它具有较高的离子导电率与较好的电化学稳定性。
2、固体电解液用金属锂直接用作阳极材料具有很高的可逆容量,其理论容量高达3862mAh·g-1,是石墨材料的十几倍,价格也较低,被看作新一代锂离子电池最有吸引力的阳极材料,但会产生枝晶锂。
采用固体电解质作为离子的传导可抑制枝晶锂的生长,使得金属锂用作阳极材料成为可能。
此外使用固体电解质可避免液态电解液漏液的缺点,还可把电池做成更薄(厚度仅为0.1mm )、能量密度更高、体积更小的高能电池。
破坏性实验表明固态锂离子电池使用安全性能很高,经钉穿、加热( 200℃)、短路和过充(600%) 等破坏性实验,液态电解质锂离子电池会发生漏液、爆炸等安全性问题,而固态电池除内温略有升高外(<20℃)并无任何其它安全性问题出现。
固体聚合物电解质具有良好的柔韧性、成膜性、稳定性、成本低等特点,既可作为正负电极间隔膜用又可作为传递离子的电解质用。
锂离子电池电解液1 锂离子电解液概况电解液是锂离子电池四大关键材料(正极、负极、隔膜、电解液)之一,号称锂离子电池的“血液”,在电池中正负极之间起到传导电子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。
电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐(六氟磷酸锂,LiFL6)、必要的添加剂等原料,在一定条件下,按一定比例配制而成的。
有机溶剂是电解液的主体部分,与电解液的性能密切相关,一般用高介电常数溶剂与低粘度溶剂混合使用;常用电解质锂盐有高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等,但从成本、安全性等多方面考虑,六氟磷酸锂是商业化锂离子电池采用的主要电解质;添加剂的使用尚未商品化,但一直是有机电解液的研究热点之一。
自1991年锂离子电池电解液开发成功,锂离子电池很快进入了笔记本电脑、手机等电子信息产品市场,并且逐步占据主导地位。
目前锂离子电池电解液产品技术也正处于进一步发展中。
在锂离子电池电解液研究和生产方面,国际上从事锂离子电池专用电解液的研制与开发的公司主要集中在日本、德国、韩国、美国、加拿大等国,以日本的电解液发展最快,市场份额最大。
国内常用电解液体系有EC+DMC、EC+DEC、EC+DMC+EMC、EC+DMC+DEC等。
不同的电解液的使用条件不同,与电池正负极的相容性不同,分解电压也不同。
电解液组成为lmol/L LiPF6/EC+DMC+DEC+EMC,在性能上比普通电解液有更好的循环寿命、低温性能和安全性能,能有效减少气体产生,防止电池鼓胀。
EC/DEC、EC/DMC电解液体系的分解电压分别是4.25V、5.10V。
据Bellcore研究,LiPF6/EC+DMC与碳负极有良好的相容性,例如在Li x C6/LiMnO4电池中,以LiPF6/EC+DMC为电解液,室温下可稳定到4.9V,55℃可稳定到4.8V,其液相区为-20℃~130℃,突出优点是使用温度范围广,与碳负极的相容性好,安全指数高,有好的循环寿命与放电特性。
离子液体锂离子电池电解质全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:离子液体锂离子电池电解质是一种新型的电解质材料,具有高电导率、宽电化学窗口、低挥发性、较好的热稳定性等优点,被广泛应用于锂离子电池中。
在锂离子电池中,电解液是起着传递离子的作用,将正负极之间的电荷平衡,从而实现电池电能的转换和存储。
传统的有机溶液电解质存在挥发性大、燃烧性高、充放电循环寿命短等问题,而离子液体锂离子电池电解质则能够有效地解决这些问题。
离子液体电解质具有较高的离子传导性能。
由于离子液体的离子无序运动能够有效地增加电荷输运通道的密度,从而提高了电荷的传递速率。
离子液体具有较好的热稳定性和化学稳定性,能够在高温下保持稳定的离子传导性能,从而提高了电池的循环寿命和安全性能。
离子液体电解质具有宽电化学窗口。
电化学窗口是指电解质材料在电压范围内可以保持稳定的特性,不发生电解质分解和氧化还原反应。
传统的有机溶液电解质往往在较低的电压下就会发生分解和氧化还原反应,导致电池循环寿命缩短。
而离子液体电解质具有宽电化学窗口,能够在更高的电压范围内保持稳定,从而提高了电池的循环寿命和能量密度。
离子液体电解质具有低挥发性。
传统的有机溶液电解质存在挥发性大的问题,电解液挥发会导致电池容量减少和性能下降。
离子液体电解质由于其固体或高粘度液体的特性,挥发性极低,能够有效地减少电解质的损失,提高了电池的稳定性和循环寿命。
离子液体锂离子电池电解质具有很多优点,可以有效地提高电池的性能和安全性。
目前离子液体的制备成本较高,稳定性和耐用性仍有待提高,需要进一步研究和改进。
未来随着科技的不断发展,离子液体锂离子电池电解质有望成为电池领域的重要材料,推动电动汽车和可再生能源的发展。
第二篇示例:离子液体锂离子电池电解质是一种近年来备受关注的新型电解质材料,其具有优异的热稳定性、低挥发性、高离子传导性和良好的电化学稳定性,被认为是未来锂离子电池领域的发展方向之一。
锂离子电池是当前最为广泛应用的可充电电池之一,其在电动车、电子产品、储能设备等领域都有着重要的应用。
锂离子电池电解液成分比例摘要:一、锂离子电池电解液的概述二、锂离子电池电解液的主要成分三、锂离子电池电解液成分的比例四、锂离子电池电解液的创新与发展五、锂离子电池电解液的应用正文:一、锂离子电池电解液的概述锂离子电池电解液是锂离子电池的核心组成部分,它的主要作用是在电池内部传递锂离子,从而实现电能的储存和释放。
锂离子电池电解液一般采用非水电解液体系,主要由溶剂、锂盐和添加剂组成。
二、锂离子电池电解液的主要成分1.溶剂:溶剂是锂离子电池电解液的主要成分之一,它的主要作用是溶解锂盐和添加剂,以便于锂离子在电解液中传递。
溶剂的质量占比一般在80% 到85% 之间。
2.锂盐:锂盐是锂离子电池电解液的另一重要成分,它的主要作用是提供锂离子。
锂盐的质量占比一般在10% 到12% 之间。
3.添加剂:添加剂是锂离子电池电解液的辅助成分,它的主要作用是改善电解液的性能,例如提高电解液的离子电导率、抗氧化性等。
添加剂的质量占比一般在3% 到5% 之间。
三、锂离子电池电解液成分的比例锂离子电池电解液中,溶剂、锂盐和添加剂的质量占比分别为80% 到85%、10% 到12% 和3% 到5%。
这三种成分的比例对锂离子电池的性能有着重要的影响。
四、锂离子电池电解液的创新与发展在锂离子电池电解液的研究与开发过程中,人们一直在寻找具有更高离子电导率、更好的抗氧化性和抗还原性、更稳定的化学性质以及更简单和低成本的制备工艺的新型锂盐和添加剂。
这些创新有望进一步提高锂离子电池的性能。
五、锂离子电池电解液的应用锂离子电池电解液广泛应用于各种锂离子电池产品中,例如手机、笔记本电脑、电动汽车等。
第1篇一、引言随着全球能源需求的不断增长和环保意识的提高,锂电池因其高效、环保、便携等优点,成为新能源汽车、储能系统等领域的重要能源载体。
而锂电池的高压电解液作为电池的关键组成部分,对电池的性能、安全性及循环寿命具有重要影响。
本文将详细介绍锂电池高压电解液的关键技术及其未来发展。
二、锂电池高压电解液概述1. 定义锂电池高压电解液是指在电池工作过程中,起到导电、传递电荷、溶解锂离子等作用的液体介质。
它主要由溶剂、电解质、添加剂等组成。
2. 分类根据溶剂的种类,锂电池高压电解液可分为有机电解液和无机电解液两大类。
有机电解液主要包括酯类、醚类、酮类等,无机电解液主要包括无机盐类、金属卤化物等。
三、锂电池高压电解液关键技术1. 溶剂(1)酯类溶剂:酯类溶剂具有较好的溶解性和电导率,是目前应用最广泛的有机溶剂。
但酯类溶剂易挥发、易燃,存在一定的安全隐患。
(2)醚类溶剂:醚类溶剂具有良好的溶解性和电导率,且具有较低的介电常数,有利于提高电池的能量密度。
但醚类溶剂的氧指数较低,存在一定的安全隐患。
(3)酮类溶剂:酮类溶剂具有良好的溶解性和电导率,且具有较低的介电常数。
但酮类溶剂的毒性较大,不利于环保。
2. 电解质电解质是锂电池高压电解液中的主要成分,其性能直接影响电池的容量、循环寿命和安全性。
目前,常用的电解质有六氟磷酸锂(LiPF6)、碳酸锂(Li2CO3)、氯化锂(LiCl)等。
3. 添加剂添加剂在锂电池高压电解液中起到改善电池性能、提高安全性等作用。
常见的添加剂有抗老化剂、抗析锂剂、导电剂等。
4. 电解液配方优化电解液配方优化是提高锂电池性能的关键技术之一。
通过优化溶剂、电解质、添加剂等成分的比例,可以实现以下目标:(1)提高电池能量密度:通过选用合适的溶剂和电解质,降低电解液的介电常数,提高电池的能量密度。
(2)提高电池循环寿命:通过选用合适的添加剂,降低电池的界面阻抗,提高电池的循环寿命。
(3)提高电池安全性:通过选用合适的溶剂和添加剂,降低电池的热稳定性,提高电池的安全性。
目录1. 电解液综述 (3)1.1 有机溶剂电解质的性能要求: (3)1.2 电解液目前存在的突出问题 (4)1.3 改善措施 (4)2. 有机溶剂性能及特点 (4)2.1 有机溶剂的分类 (4)2.2溶剂的性质描述 (5)2.2.1 锂盐的电导率 (5)2.2.2 溶剂的介电常数εr (5)2.2.3 粘度和溶剂化 (5)2.3 常用的几种有机溶剂 (6)3. 电解质 (8)3.1总述 (8)3.2 无机阴离子盐 (8)3.3 有机锂离子盐 (8)4. 电解液的电导率 (9)4.1 电导率的计算 (9)4.2 电解液电导率的影响因素 (10)4.2.1 溶剂的影响 (10)4.2.2 电解质对电导率的影响 (11)5. SEI膜 (12)5.1 膜的简介及作用 (12)5.2 负极成膜 (13)5.3 正极成膜 (13)5.4 溶剂组成与SEI膜牲 (13)6. 添加剂 (14)6.1 介绍 (14)6.2 改善电极SEI膜的形成和化学组成的添加剂 (14)6.3 提高电解液电导率的添加剂 (15)6.4控制电解液中酸和水含量的添加剂 (15)6.5 改善电池安全性的添加剂 (15)6.5.1 过充电保护添加剂 (15)6.5.2 提高低温性能添加剂 (16)7. 制备 (16)7.1 六氟磷酸锂(LiPF6)的制备 (16)7.1.1传统制备 (17)7.1.2 络合法 (17)7.1.3 溶液法 (17)7.2 常用有机溶剂的制备 (18)7.2.1 环状碳酸酯(EC、PC)的合成 (18)7.2.2链状碳酸酯的合成 (18)8. 检测 (19)8.1检测设备 (19)8.2 检测方法 (20)8.3 执行国家标准 (20)9. 电解液因素对电池性能的影响 (20)9.1 电解液组成对负极性能的影响 (20)9.2 电解液组成对正极性能的影响 (21)9.3 电化学窗口对电池性能的影响 (22)9.4 微量添加剂对电池性能的影响 (22)9.5 有机溶剂对电池性能的影响 (22)9.5.1 碳酸丙烯酯对电池性能的影响 (22)9.5.2碳酸乙烯酯对电池性能的影响 (23)9.5.3 其它溶剂 (24)10. 国内电解液生产商及其产品 (25)10.1 美国LITHCHEM公司 (25)10.2 北京星恒电源股份有限公司<方向电池> (26)10.3 伊.默克(Merck)国际贸易(上海)有限公司 (27)10.4 三菱化学香港有限公司(MitsuBISH Chemical)(三菱电解液) (28)10.5 肥城恒光无机氟化物有限公司 (29)10.6 深圳图尔实业发展有限公司 (30)10.7 东莞市锦泰电池材料有限公司 (31)10.8 张家港翔达电池材料有限责任公司 (33)10.9 汕头市金光高科有限公司 (36)锂离子电池的电解液―――易世明1. 电解液综述电池的电解液是电池的一个重要组成部分,对电池的性能有很大的影响。
锂电池培训-电解液一、电解液基础知识二、电解液添加剂知识三、电解液主盐四、电解液国内外厂家介绍一、电解液基础知识电解液为溶解有锂盐LiPF6、LiAsF6、LiBOB等的有机溶液;电解液的主要功能使为锂离子提供一个自由脱嵌的环境。
二、电解液添加剂知识⏹依非水电解液添加剂的作用机制分类:⏹1、SEI(solid electrolyte interface) 成膜添加剂⏹2、导电添加剂⏹3、阻燃添加剂⏹4、过充电保护添加剂⏹5、控制电解液中水和HF含量的添加剂⏹6、改善低温性能的添加剂⏹7、多功能添加剂1、SEI(solid electrolyte interface) 成膜添加剂有机成膜添加剂-硫代有机溶剂⏹硫代有机溶剂是重要的有机成膜添加剂,包括亚硫酰基添加剂和磺酸酯⏹添加剂。
ES(ethylene sulfite, 亚硫酸乙烯酯)、PS(propylene sulfite, 亚硫酸丙烯酯)、DMS(dimethylsulfite, 二甲基亚硫酸酯)、DES(diethyl sulfite,二乙基亚硫酸酯)、DMSO(dimethyl sulfoxide, 二甲亚砜)都是常用的亚硫酰基添加剂,亚硫酰基添加剂还原分解形成SEI膜的主要成分是无机盐Li2S、Li2SO3 或Li2SO4 和有机盐ROSO2Li,碳负极界面的成膜能力大小依次为:ES>PS>>DMS>DES,链状亚硫酰基溶剂不能用作PC基电解液的添加剂,因为它们不能形成有效的SEI 膜,但可以与EC溶剂配合使用,高粘度的EC 具有强的成膜作用,可承担成膜任务,而低粘度的DES 和DMS 可以保证电解液优良的导电性磺酸酯是另一种硫代有机成膜添加剂,不同体积的烷基磺酸酯如1,3-丙烷磺酸内酯、1,4-丁烷磺酸内酯、甲基磺酸乙酯和甲基磺酸丁酯具有良好的成膜性能和低温导电性能,是近年来人们看好的锂离子电池有机电解液添加剂有机成膜添加剂-卤代有机成膜添加剂卤代有机成膜添加剂包括氟代、氯代和溴代有机化合物。
锂离子电池电解液1 锂离子电解液概况电解液是锂离子电池四大关键材料(正极、负极、隔膜、电解液)之一,号称锂离子电池的“血液”,在电池中正负极之间起到传导电子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。
电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐(六氟磷酸锂,LiFL6)、必要的添加剂等原料,在一定条件下,按一定比例配制而成的。
有机溶剂是电解液的主体部分,与电解液的性能密切相关,一般用高介电常数溶剂与低粘度溶剂混合使用;常用电解质锂盐有高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等,但从成本、安全性等多方面考虑,六氟磷酸锂是商业化锂离子电池采用的主要电解质;添加剂的使用尚未商品化,但一直是有机电解液的研究热点之一。
自1991年锂离子电池电解液开发成功,锂离子电池很快进入了笔记本电脑、手机等电子信息产品市场,并且逐步占据主导地位。
目前锂离子电池电解液产品技术也正处于进一步发展中。
在锂离子电池电解液研究和生产方面,国际上从事锂离子电池专用电解液的研制与开发的公司主要集中在日本、德国、韩国、美国、加拿大等国,以日本的电解液发展最快,市场份额最大。
国内常用电解液体系有EC+DMC、EC+DEC、EC+DMC+EMC、EC+DMC+DEC等。
不同的电解液的使用条件不同,与电池正负极的相容性不同,分解电压也不同。
电解液组成为lmol/L LiPF6/EC+DMC+DEC+EMC,在性能上比普通电解液有更好的循环寿命、低温性能和安全性能,能有效减少气体产生,防止电池鼓胀。
EC/DEC、EC/DMC电解液体系的分解电压分别是4.25V、5.10V。
据Bellcore研究,LiPF6/EC+DMC与碳负极有良好的相容性,例如在Li x C6/LiMnO4电池中,以LiPF6/EC+DMC为电解液,室温下可稳定到4.9V,55℃可稳定到4.8V,其液相区为-20℃~130℃,突出优点是使用温度范围广,与碳负极的相容性好,安全指数高,有好的循环寿命与放电特性。