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锂电池电解液的主要成分有哪些?锂电池电解液的作用是什么?

来源:宝鄂实业    2019-07-15 22:23    点击量:

锂电池电解液成分介绍,电解液如何影响锂电池质量?电解液是锂电池四大关键材料(正极、负极、隔膜、电解液)之一,锂电池电解液是电池中离子传输的载体,起着至关重要的作用。锂电池电解液成份一般由锂盐和有机溶剂组成。


电解液的作用:


电解液,大的分类可以按照液态电解液,固态电解液和凝胶电解液;液体电解液,又可以分成有机电解液和无机电解液。当前应用最广的是液态有机电解液。


电解液充溢在电池壳体内部,电池的正负极和隔膜都浸泡其中。电解液一方面提供部分活性锂离子,作为充放电过程中的导电离子使用。另一方面,电解液提供离子通道,或者叫载体,使得锂离子可以在其中自有移动。

 

锂电池电解液的主要成分:

 

电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、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。锂电池电极液的主要成分有以下七种:

 

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,是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶剂。

 

2.碳酸丙烯酯,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。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,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。

 

4.碳酸二甲酯,是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料;同时具有较高的蒸发温度和较快的蒸发速度。

 

5.碳酸甲乙酯,无色透明液体,是近年来兴起的高科技、高附加值的化工产品,一种优良的锂离子电池电解液的溶剂,本品应储存于阴凉、通风、干燥处,按易燃化学品规定储运。




锂电池电解液如何影响电池质量?


为了确定电解液对锂电池的影响,研究团队利用LiTFSI和LiFSI做相关实验,LiTFSI和LiFSI是非常相似的两种电解液,仅仅是LiFSI比LiTFSI含有更少的碳和氟。他们利用环境分子实验室里的设备不断地测试电池充放电的能量,最后对电极做了调查分析。


他们发现用LiTFSI做电解液的锂硫电池当中,锂原子被硫原子束缚,在电极表面形成硫化锂(LiSx)。而用LiFSI做电解液时,则形成硫酸锂(LiSOx)。通过计算两种锂的化合物的结合紧密度,他们发现锂硫化物容易破裂释放锂。然而,硫酸锂是很难分开的,因此硫酸锂当中的氧元素是罪魁祸首。