Čo je tekutý elektrolyt?
Kvapalný elektrolyt
(1) Chemické zloženie Kvapalný elektrolyt sa nazýva aj roztok elektrolytu. Je to bežne používaný organický tekutý elektrolyt v lítium-iónových batériách, známy aj ako ne-vodný tekutý elektrolyt. Organický tekutý elektrolyt sa skladá z lítiovej soli, organického rozpúšťadla a prísad.
① Lítiová soľ: poskytuje hlavne vodivé ióny. Hexafluórfosforečnan lítny je najpoužívanejšia lítiová soľ v komerčných lítium-iónových batériách. Čistý LiPF6 je biely kryštál, rozpustný v organických rozpúšťadlách, ako sú nízko-alkylétery, nitrily, pyridínestery, ketóny a alkoholy, ale ťažko rozpustný v organických rozpúšťadlách, ako sú alkány a benzén. Elektrolyt LiPF6 má relatívne vysokú vodivosť; pri 20 stupňoch môže vodivosť EC+DMC (objemový pomer 1:1) dosiahnuť 10×10-²S/cm. Vodivosť zvyčajne dosahuje maximum, keď je koncentrácia elektrolytu blízka 1 mol/l. LiPF6 má stabilný elektrochemický výkon a nekoroduje zberač prúdu. LiPF6 má však zlú tepelnú stabilitu a ľahko sa rozkladá vo vode, čo si vyžaduje prísnu kontrolu obsahu vlhkosti prostredia počas prípravy a použitia.
② Organické rozpúšťadlá: Ich hlavnou funkciou je rozpúšťať lítiové soli, čo umožňuje elektrolytu lítiovej soli vytvárať vodivé ióny.
Bežne používané rozpúšťadlá zahŕňajú propylénkarbonát, dimetylkarbonát a dietylkarbonát.
Organické rozpúšťadlá sa vo všeobecnosti vyberajú pre ich vysokú dielektrickú konštantu a nízku viskozitu. Vyššia dielektrická konštanta uľahčuje rozpúšťanie a disociáciu lítiových solí; nižšia viskozita vedie k rýchlejšej migrácii iónov. V skutočnosti však rozpúšťadlá s vysokými dielektrickými konštantami majú vysokú viskozitu a rozpúšťadlá s nízkou viskozitou majú nízke dielektrické konštanty. Preto je ťažké, aby jediné rozpúšťadlo súčasne spĺňalo všetky tieto požiadavky. Lítium{4}}iónové batérie zvyčajne používajú zmes organických rozpúšťadiel s vysokými dielektrickými konštantami a rozpúšťadiel s nízkou viskozitou na kompenzáciu nedostatkov jednotlivých komponentov. Napríklad EC uhličitany majú vysoké dielektrické konštanty, čo je prospešné pre disociáciu lítiovej soli, zatiaľ čo uhličitany DMC, DEC a EMC majú nízku viskozitu, čo pomáha zlepšiť rýchlosť migrácie lítiových iónov.
③ Prísady: Vo všeobecnosti zohrávajú úlohu pri zlepšovaní a zlepšovaní elektrického a bezpečnostného výkonu elektrolytu. Všeobecne povedané, prísady majú tri hlavné funkcie: aa Zlepšiť výkon SEI membrány, ako napríklad pridaním vinylénkarbonátu (VC), vinylsulfitu (ES) a SO2; b. Zabráňte nadmernému nabíjaniu (pridaním bifenylu) a nadmernému{5}}vybíjaniu; c. Prísady spomaľujúce horenie môžu zabrániť horeniu alebo explózii batérie v podmienkach prehriatia, ako je pridanie halogénovaných retardérov horenia, retardérov horenia na báze fosforu{7}} a kompozitných retardérov horenia; d. Znížte obsah stopovej vody a HF v elektrolyte.
