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锂离子电池电解液的重要性

钜大LARGE  |  点击量:1399次  |  2020年12月18日  

电解质是一种离子导体,在电池的正极和负极之间传导。它由锂电解液、高纯有机溶剂、必要的添加剂等材料按一定比例组成。它在电池的能量密度、功率密度、广泛的温度应用、循环寿命、安全功能等方面起着至关重要的用途。


镍在正极中的比重越来越大,硅碳负极的应用给电解液的开发和生产带来了新的麻烦。


随着动力锂电池能量密度的提高,电压也随之提高。电压越高,电解液的分化能力越强。关于高镍三元体系,电解质公司专门从事过漏电流(即流经绝缘体的电流)和过渡金属离子溶解试验。结果表明,随着对渐进式电源电池正极材料镍含量的正确猜测,过渡金属离子的溶出度增大。在阴极被还原分离后,溶解的过渡金属离子会破坏阳极表面的SEI膜。此外,前进电压会显著新增泄漏电流。这样会影响动力锂电池在高温环境下的储存和循环功能,镍含量的提高也会导致动力锂电池安全功能的下降。


高镍数据与电解液配合存在的问题比较复杂,技术门槛高。假如公司不满足研究实力,就很难做好高镍数据与电解液产品的匹配。


1.高比能电解质


寻找高比能是锂离子电池目前最大的研究方向,尤其是在人们的移动设备所占比例越来越大的时候,电池的寿命,成为了电池最关键的功能。


如图所示,高能量密度电池的未来发展必然是高压阳极和硅阴极。-硅有巨大的克容量和人们关注它,而是因为它的膨胀效果,它不能被使用,近年来的研究方向已经改变硅碳负极,它有一个相对较高的克容量和体积小的变化,不同的电影在硅碳负极添加剂周期是不同的。


2.高功率电解质


现在,商用锂电子电池难以完成高速率的持续放电,其重要原因是电池极端耳温严重,内阻导致电池整体温度过高,容易发生热失控。因此,在保持高电导率的同时,要电解质来防止电池升温过快。有关动力锂电池,完成快速充电也是电解质发展的一个重要方向。


大功率电池不仅对电极数据提出了高固相分散、纳米化导致的离子迁移路径短、控制电极厚度和压实等要求,而且对电解液提出了更高的要求:2、溶剂复合粘度低;3.接口控制降低膜阻抗。


3.宽温度电解质


当电池处于高温时,电解液很容易发生自我分化,数据与电解液之间的副反应加剧。但在低温下,电解液盐输出和负SEI膜阻抗可能呈指数上升。宽温电解液为电池供应了更广泛的工作条件。下图是各种溶剂的沸点比较和固化比较。


4.安全电解质


电池的安全性重要体现在燃烧甚至爆炸,首先,电池本身具有可燃性,所以当电池过充、过放电、短路时,当外界针刺、挤压时,当外界温度过高时,可能会造成安全事故。因此,阻燃剂是安全电解质研究的重要方向。


在常规电解液中加入阻燃添加剂,可获得阻燃效果。一般选用磷阻燃剂或卤素阻燃剂。要求阻燃添加剂价格合理,不影响电解液的功能。此外,使用室温离子液体作为电解液也进入了研究阶段,将彻底消除电池中使用易燃有机溶剂。


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