Was ist flüssiger Elektrolyt?
Flüssiger Elektrolyt
(1) Chemische Zusammensetzung Flüssiger Elektrolyt wird auch Elektrolytlösung genannt. Es ist ein häufig verwendeter organischer Flüssigelektrolyt in Lithium-Ionen-Batterien, auch bekannt als nicht-wässriger Flüssigelektrolyt. Der organische Flüssigelektrolyt besteht aus Lithiumsalz, organischem Lösungsmittel und Zusatzstoffen.
① Lithiumsalz: liefert hauptsächlich leitfähige Ionen. Lithiumhexafluorphosphat ist das am häufigsten verwendete Lithiumsalz in kommerziellen Lithium-Ionen-Batterien. Reines LiPF6 ist ein weißer Kristall, der in organischen Lösungsmitteln wie Nieder--Alkylethern, Nitrilen, Pyridinestern, Ketonen und Alkoholen löslich ist, in organischen Lösungsmitteln wie Alkanen und Benzol jedoch kaum löslich ist. LiPF6-Elektrolyt hat eine relativ hohe Leitfähigkeit; Bei 20 Grad kann die Leitfähigkeit von EC+DMC (Volumenverhältnis 1:1) 10×10-²S/cm erreichen. Die Leitfähigkeit erreicht normalerweise ihr Maximum, wenn die Elektrolytkonzentration nahe bei 1 mol/L liegt. LiPF6 hat eine stabile elektrochemische Leistung und korrodiert den Stromkollektor nicht. LiPF6 weist jedoch eine geringe thermische Stabilität auf und zersetzt sich leicht in Wasser, sodass bei der Herstellung und Verwendung eine strenge Kontrolle des Feuchtigkeitsgehalts in der Umgebung erforderlich ist.
② Organische Lösungsmittel: Ihre Hauptfunktion besteht darin, Lithiumsalze aufzulösen, wodurch der Lithiumsalzelektrolyt leitfähige Ionen bilden kann.
Zu den häufig verwendeten Lösungsmitteln gehören Propylencarbonat, Dimethylcarbonat und Diethylcarbonat.
Organische Lösungsmittel werden im Allgemeinen aufgrund ihrer hohen Dielektrizitätskonstante und niedrigen Viskosität ausgewählt. Eine höhere Dielektrizitätskonstante erleichtert die Auflösung und Dissoziation von Lithiumsalzen; Eine geringere Viskosität führt zu einer schnelleren Ionenmigration. Tatsächlich haben jedoch Lösungsmittel mit hoher Dielektrizitätskonstante eine hohe Viskosität und Lösungsmittel mit niedriger Viskosität eine niedrige Dielektrizitätskonstante. Daher ist es für ein einzelnes Lösungsmittel schwierig, alle diese Anforderungen gleichzeitig zu erfüllen. Lithium--Ionenbatterien verwenden typischerweise eine Mischung aus organischen Lösungsmitteln mit hoher Dielektrizitätskonstante und solchen mit niedriger Viskosität, um die Mängel der einzelnen Komponenten auszugleichen. Beispielsweise haben EC-Carbonate eine hohe Dielektrizitätskonstante, was sich positiv auf die Dissoziation von Lithiumsalzen auswirkt, während DMC-, DEC- und EMC-Carbonate eine niedrige Viskosität aufweisen, was zur Verbesserung der Migrationsrate von Lithiumionen beiträgt.
③ Additive: Sie spielen im Allgemeinen eine Rolle bei der Verbesserung und Verbesserung der elektrischen und Sicherheitsleistung des Elektrolyten. Im Allgemeinen haben Additive drei Hauptfunktionen: aa Verbesserung der Leistung der SEI-Membran, beispielsweise durch Zugabe von Vinylencarbonat (VC), Vinylsulfit (ES) und SO2; B. Verhindern Sie Überladung (durch Zugabe von Biphenyl) und Tiefentladung. C. Flammhemmende Zusätze können verhindern, dass die Batterie unter Überhitzungsbedingungen brennt oder explodiert, z. B. durch Zugabe von halogenierten Flammschutzmitteln, Flammschutzmitteln auf Phosphor--Basis und zusammengesetzten Flammschutzmitteln; D. Reduzieren Sie den Spurenwasser- und HF-Gehalt im Elektrolyten.
