1.1 disolvente orgánico
El solvente orgánico es la parte principal de los electrolitos y el rendimiento del electrólito está estrechamente relacionado con el rendimiento del solvente. Aceite disolvente de uso general en electrolitos de batería de ion de litio como el carbonato de etileno (CE), carbonato de dietilo (Dic), carbonato de dimetilo (DMC), carbonato de metilo etilo (EMC), etc., generalmente no es adecuado para el carbonato de propileno (PC)), glicol de etileno dimetil éter (DME) y el estilo utilizan principalmente para litio baterías. PC se utiliza en baterías secundarias, y la compatibilidad con ánodos de grafito de las baterías de iones de litio es muy pobre. Durante la carga y descarga, PC se descompone en la superficie de los ánodos de grafito y colegas desprenda la capa de grafito, haciendo que el rendimiento del ciclo de la batería disminuya. Sin embargo, puede establecerse una película estable de SEI en el electrolito compuesto CE o EC + DMC. Se considera generalmente que un disolvente mezclado de la CE y un carbonato de cadena es un excelente electrolito de una batería de iones de litio, como EC + DMC, CE + DEC y similares. La misma sal electrólito de litio, LiPF6 como LiC104, sistema de PC + DME exhibe siempre el peor rendimiento de carga y descarga (con respecto a CE + DEC, sistema CE + DMC) para mesoface microesferas de carbón material C-MVMB. Pero no absolutamente, cuando la PC se utiliza en relacionados con aditivos para baterías de iones de litio, es beneficioso mejorar el rendimiento de baja temperatura de la batería.
Solvente orgánico debe estar estrictamente controlado antes de su uso. Por ejemplo, la pureza es necesaria para ser 99.9% o más, y el contenido de humedad debe ser de 10 * 10±6 o menos. Existe una estrecha relación entre la pureza del disolvente y la tensión estable. El potencial de oxidación del disolvente orgánico con el estándar de pureza es de 5V. El potencial de oxidación del disolvente orgánico es de gran importancia para el estudio de la sobrecarga y la seguridad de la batería. Estricto control de la humedad de los solventes orgánicos tiene una influencia decisiva en la preparación de electrolitos calificados. Agua por debajo de 10 * l0? -6 puede reducir la descomposición de LiPF6, retrasar la descomposición de la película SEI y evitar la subida del gas. El contenido de humedad se logra por la adsorción del tamiz molecular, destilación atmosférica o al vacío y la introducción de un gas inerte.
sal de litio electrolito 1,2
LiPF6 es el más comúnmente utilizado sal de litio electrolito y es la futura dirección de desarrollo de sal de litio. En lo posible, LiCIO4, LiAsF6, etc. se utilizan también como electrolitos en el laboratorio. Sin embargo, porque el funcionamiento de alta temperatura de la batería con LiC104 no es bueno y LiC104 sí mismo fácilmente se explotó por el impacto, también es un oxidante fuerte, que no es seguro para el uso en baterías. No apto para uso industrial a gran escala de baterías de iones de litio,
LiPF6 es estable para el electrodo negativo, tiene la capacidad de descarga grande, alta conductividad, resistencia interna pequeña, carga rápida y velocidad de descarga, pero es extremadamente sensible a la humedad y ácido HF, fácil reaccionar y sólo puede funcionar en un ambiente seco () tales como guantes con una humedad ambiental de menos de 20 x 10). En el cuadro) y no resistente a alta temperatura, reacción de descomposición se produce a 80 ° C - 100 ° C, y fluoruro de litio y el pentafluoruro de fósforo se forman, que es difícil de purificar. Por lo tanto, al preparar el electrolito, la uno mismo-descomposición y solvente calor causado por la disolución de LiPF6 deben ser controladas. se descomponen. El porcentaje de LiPF producido en China es generalmente hasta estándar, pero el contenido ácido de HF es demasiado alto para ser utilizado directamente para preparar el electrolito y debe ser purificada.
1,3 aditivos
Hay muchos tipos de aditivos, fabricantes de baterías de ion de litio diferentes tienen distintos requerimientos sobre el uso y rendimiento de la batería y el foco de los aditivos seleccionados también es diferente. En general, los aditivos que se utilizan se utilizan principalmente en tres formas:
(1) agregar anisole al electrolito para mejorar el rendimiento de la película SEI
La adición de anisole para el electrolito de la batería de ion litio puede mejorar el rendimiento del ciclo de la batería y reducir la pérdida irreversible de la capacidad de la batería. El anisole reacciona con el producto deseado del solvente para formar LiOCH, que facilita la formación de una película SEI muy estable y estable en la superficie del electrodo, mejorando así el rendimiento del ciclo de la batería. La plataforma de descarga de la batería puede medir la energía que la batería puede lanzar encima de 3.6V y hasta cierto punto reflejan las características de la descarga actual grande de la batería. En la práctica, hemos encontrado que la adición de anisole para el electrolito puede ampliar la plataforma de descarga de la batería y aumentar la capacidad de descarga de la batería.
(2) adición de óxido de metal para reducir el agua del rastro y HF ácido en el electrólito
Como se mencionó anteriormente, las baterías de iones de litio son muy estrictas con el agua y los requerimientos de ácido en el electrolito. El compuesto de carbodiimida puede hidrolizar LiPF6 en un ácido. Además, algunos óxidos metálicos tales como Al2O3, MgO, BaO, Li2CO3, CaCO3, etc. se utilizan para compactar HF. Sin embargo, la tasa de eliminación de ácido es demasiado lenta en relación con la hidrólisis de LiPF6, y es difícil de filtrar. El contenido total de Li, P y F en el electrolito de la batería de litio es de 96.3% y la suma de otros elementos principales impurezas como Fe, K, Na, CI y A1 es de 0.055%.
(3) prevenir la sobrecarga y overdischarging
Tradicional contra sobrecarga a través del circuito de protección interna de la batería, ahora se desea añadir aditivos a los electrolitos, como sodio imidazolio anillo, policlorados, los carbazoles y otros compuestos, estos compuestos se encuentran en la etapa de investigación.