现在电动汽车的续航里程还不太令人满意,现在对锂离子电池技术提出更高的要求。我们都知道锂离子电池的主要组成部分包括四个方面:正极材料、负极材料、电解液、隔膜。电解液作为锂离子电池的重要组成部分对提升锂离子电池的循环性能、能量密度,从而进一步提升电动汽车续航里程起着不可替代的作用。锂离子电池能量密度取决于电池的电压和容量,要想提高电池能量密度除了提高正负极材料的容量外,另一个途径便是提高电池的工作电压,那么电池在高工作电压下对电解液的高电压性能也提出了新的技术要求。锂离子电池电解液的组成部分一般包括电解质锂盐、高纯度有机溶剂和一些特定组分的添加剂。常见的PTMS电磁除铁器除铁的电解质锂盐有LiPF6、LiClO4、LiBF4、、LiAsF6等;常见的有机溶剂包括EC、DEC、DMC、EMC、PC等;
常见的添加剂包括成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂、过充保护添加剂、控制电解液中H2O和HF含量的添加剂、改善低温性能的添加剂、多功能添加剂等;添加剂的种类繁多、用途各异,同时也PTMS电磁除铁器是电解液生产企业的核心竞争力所在,常用的添加剂有FEC和VC等。锂离子电池的电解液的常见配方有1.0M LiPF6 in EC:DMC=1:1 Wt%,1.0M LiPF6 in EC:DMC:DEC=1:1:1 Vol%,1.0M LiPF6 in EC:DEC:EMC=1:1:1 Vol%,1.0M LiPF6 in EC:DEC=1:1 Vol% with 5.0% FEC等。锂离子电池电解液一般应该满足以下基本要求:循环过程中电极材料发生体积变化时仍能保持良好的电极与电解液界面;高的离子电导率,一般应大于10-4 S/cm;低的电子导电率,一般应小于10-10 S/cm; 较高的热稳定性,在较宽的温度范围内(-40℃—60℃)不发生分解;较好的化学稳定性,在宽电压范围内保持电化学性能的稳定;与电池其他部分例如电极材料、电极集流体和隔膜等具有良好的相容性;安全、无毒、无污染性。
碳酸酯类有机液体是锂盐的良溶剂,其具有4.7V的氧化电位和1.0V左右的还原电位(文中的电压值都是相对于锂的电位);另外,碳酸酯粘度相对较低,锂离子迁移活化能也较低。因此现在最常用的电解液都是碳酸酯类及其混合物,包括PC、EC、DEC、DMC、EMC等。碳材料的电化学电位通常高于碳酸酯类溶剂的最低未占据分子轨道,为了能使碳材料作为负极使用,通常溶剂中需要包括EC,因为EC能使碳负极表面形成钝化的SEI膜,从而抑制电解液的分解。但是碳酸酯类溶剂闪点低于30℃,因此高度易燃;另外,LiPF6也会发生自催化分解生成LiF和PF5,PF5与痕量水发生不可逆反应:PF5 + H2O=PF3O + 2HF。这些反应降低了电池的PTMS电磁除铁器除铁的碳材料电化学性能,甚至会造成安全事故。但是,某些用于降低电池工作温度的添加剂可以起到抑制LiPF6自催化分解的作用。
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