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什么是电解液?锂电池电解液的组成介绍

来源:宝鄂实业    2019-12-02 15:45    点击量:
什么是电解液?
 
  电解液是化学电池、电解电容等使用的介质(有一定的腐蚀性),为他们的正常工作提供离子,并保证工作中发生的化学反应是可逆的。电解液由专用硫酸和蒸馏水按一定比例配制而成,密度一般是1.24-1.30克每立方厘米。电解液不是电解质溶液的简称,而比它的涵盖面更广,包括电解质的水溶液与熔化状态的电解质。
 
 锂电池电解液的组成
 
 
  1、有机溶剂
 
  锂电池电解液中常用的溶剂有碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)等,一般不使用碳酸丙烯酯(PC)、乙二醇二甲醚(DME)等主要用于锂一次电池的溶剂。PC用于二次电池,与锂电池的石墨负极相容性很差,充放电过程中,PC在石墨负极表面发生分解,同时引起石墨层的剥落,造成电池的循环性能下降。
 
  通常认为,EC与一种链状碳酸酯的混合溶剂是锂电池优良的电解液,如EC+DMC、EC+DEC等。但并不绝对,当PC与相关的添加剂用于锂离子电池,有利于提高锂电池的低温性能。
 
  有机溶剂在使用前必须严格控制质量,如要求纯度在99.9%以上,水分含量必须达到10*l0-6以下。严格控制有机溶剂的水分,对于配制合格锂电池电解液有着决定性影响。利用分子筛吸附、常压或减压精馏、通入惰性气体的方法,可以使水分含量达到要求。
 
  2、电解质锂盐
 
  LiPF6是最常用的电解质锂盐,是未来锂盐发展的方向。LiPF6 对负极稳定,放电容量大,电导率高,内阻小,充放电速度快。但对水分和HF酸极其敏感,易于发生反应,只能在干燥气氛中操作,且不耐高温,80℃~100℃发生分解反应,生成五氟化磷和氟化锂,提纯困难,因此配制锂电池电解液时应控制LiPF6溶解放热导致的自分解及溶剂的热分解。
 
  3、添加剂
 
  添加剂的种类繁多,不同的锂电池生产厂家对电池的用途、性能要求不一,所选择的添加剂的侧重点也存在差异。一般来说,所用的添加剂主要有三方面的作用:
 
  锂电池电解液中加入苯甲醚改善SEI膜的性能,在锂离子电池电解液中加入苯甲醚或其卤代衍生物,能够改善电池的循环性能,减少电池的不可逆容量损失;
 
  锂电池电解液加入金属氧化物降低电解液中的微量水和HF酸;
 
  防止过充电、过放电。

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