鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:2139次 | 2022年05月21日
鋰電池電解液的成分和配置方法有什么?
鋰離子電池電解液重要成分構(gòu)成
電解液一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑等原料,在一定條件下、按一定比例配制而成的。
(1)溶劑:環(huán)狀碳酸酯(PC、EC);鏈狀碳酸酯(DEC、DMC、EMC);羧酸酯類(MF、MA、EA、MA、MP等);(用于溶解鋰鹽)
(2)鋰鹽:LiPF6、LiClO4、LiBF4、、LiAsF6等;
(3)添加劑:成膜添加劑、導(dǎo)電添加劑、阻燃添加劑、過充保護(hù)添加劑、控制電解液中H2O和HF含量的添加劑、改善低溫性能的添加劑、多功能添加劑;
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鋰離子電池的電解質(zhì)的基本要求
a.高的鋰離子電導(dǎo)率,一般應(yīng)達(dá)到1x10-3~2x10-2S/cm;
b.高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性,在較寬的電壓范圍內(nèi)不發(fā)生分離;
c.較寬的電化學(xué)窗口,在較寬的電壓范圍內(nèi)保持電化學(xué)性能的穩(wěn)定;
d.與鋰電其他部分例如電極材料、電極集流體和隔膜等具有良好的相容性;
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備
e.安全、無毒、無污染性。
鋰離子電池電解液配方優(yōu)化
1、將碳酸乙烯酯用氯氣氯化合成了氯代碳酸乙烯酯,然后用三乙胺做縛酸劑脫去氯化氫,制得碳酸亞乙烯酯。氯化反應(yīng)在無溶劑條件下進(jìn)行,消去反應(yīng)以常用作電解液溶劑的碳酸二甲酯為溶劑,可以防止溶劑的殘留造成對(duì)添加劑的不良影響,同時(shí)選擇2,3,4-三叔丁基苯酚做阻聚劑,兩步反應(yīng)收率75.0%,比文獻(xiàn)值高。
2、用無水KF與氯代碳酸乙烯酯反應(yīng)制備氟代碳酸乙烯酯,安全成本降低,生產(chǎn)工藝易于控制,以PEG.800為催化劑,單步收率82.5%。
3、將1,3-丙烷磺內(nèi)酯用氯氣氯化合成了2-氯-1,3-丙烷磺內(nèi)脂,然后用三乙胺做縛酸劑脫去氯化氫,制得1,3-丙烷磺內(nèi)酯,與文獻(xiàn)相比,反應(yīng)路線大大縮短,兩步反應(yīng)收率72.7%。
鋰離子電池電解液的優(yōu)勢(shì)
鋰離子電池重要使用的電解質(zhì)有高氯酸鋰、六氟磷酸鋰等。電解液作為鋰離子電池的重要組成部分對(duì)提升鋰離子電池的循環(huán)性能、能量密度,起著不可替代的用途,是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證,鋰離子電池電解質(zhì)的市場(chǎng)前景十分廣泛。
總而言之,鋰離子電池電解質(zhì)在未來的發(fā)展趨勢(shì)將是從現(xiàn)階段的有機(jī)液態(tài)電解質(zhì)逐步向固態(tài)電解質(zhì)過渡,期間也會(huì)有各種其他體系的電解質(zhì)出現(xiàn)。電解質(zhì)的研發(fā)不僅要綜合考慮其電化學(xué)性質(zhì)、熱力學(xué)性質(zhì)、動(dòng)力學(xué)性質(zhì)等,同時(shí)也要考慮與相應(yīng)匹配的正負(fù)極材料的兼容性問題以及電池的具體應(yīng)用條件來進(jìn)行綜合設(shè)計(jì),從而取得各個(gè)性能指標(biāo)的綜合整體提升。鋰離子電池整體性能的提升是一個(gè)綜合性工程,要各組成部分的協(xié)同進(jìn)步。