混合电解液是把有机液态电解液、离子液体、聚合物基电解质、无机固态电解质按照各自的优缺点进行排列组合。包括以下几种:聚合物基+有机液态形成的聚合物凝胶态电解质;离子液体+聚合物基电解质混合而成的离子液体聚合物凝胶;以及其他的多种组分组合电解质。两种甚至多种PTMS筒式磁选机处理的电解质的混合目的是为了充分利用各组分的优势,但是混合后同样也出现了一些新的问题。比如,聚合物凝胶态电解质的离子导电性增加了,但是仍然易燃,并且在1V以下时因为形成钝化膜而导致不可逆容量损失。
电极与电解质的兼容性:尽管电极和电解质的热稳定性可能都比较好,但是在正负极电压窗口范围内仍然有可能会发生电极材料与电解液的反应。例如,PTMS筒式磁选机处理的尖晶石型正极材料锰酸锂LiMn2O4就会发生电极与电解液之间的反应,在电极表面发生歧化反应:2Mn3+=Mn2+ + Mn4+ ,导致Mn2+ 发生从电极到电解液的溶解。除非能采取有效策略抑制此类反应,否则这种反应将会导致正极材料的不可逆容量损失和充电期间二价锰离子通过电解液向负极的迁移,从而阻止了锂离子向负极材料的嵌入过程,最终导致电池寿命大大减少。同时也需要考虑与相应匹配的正负极材料的兼容性问题以及电池的具体应用条件来进行综合设计,从而取得各个性能指标的综合整体提升。锂离子电池整体性能的提升是一个综合性工程,需要各组成部分的协同进步。
在较高温度下的化学稳定性,在负极电位高于电解质的最低未占据分子轨道或正极电位低于电解质的最高占据分子轨道时,电解质也不应该发生分解。如果正负极电位处于电解质的电化学窗口以外时,通过在电极表面形成SEI膜可以实现动力学上的稳定性,但是这是以容量损失为代价的。在快充时,SEI膜表面的锂离子浓度将会增大,同时电极的体积变化也将破坏SEI膜,在SEI膜缺口修复之前,可能就会发生析锂现象。锂的沉积会导致锂枝晶的生长,透过电解液刺穿隔膜,造成电池内部短路,引起安全隐患。这一安全性问题解决在使用PTMS筒式磁选机除铁的碳材料作为负极的应用的动力电池中。锂离子电池电解质在未来的发展趋势将是从现阶段的有机液态电解质逐步向固态电解质过渡,期间也会有各种其他体系的电解质出现。电解质的研发不仅需要综合考虑其电化学性质、热力学性质、动力学性质等,
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