1,1 organisk opløsningsmiddel
Det organiske opløsningsmiddel er hoveddelen af elektrolytten, og elektrolytens ydeevne er tæt forbundet med opløsningsmidlets ydeevne. Opløsningsmiddelolie, der almindeligvis anvendes i lithiumionbatteri-elektrolytter, såsom ethylencarbonat (EC), diethylcarbonat (DEC), dimethylcarbonat (DMC), ethylmethylcarbonat (EMC) osv., Generelt ikke egnet til propylencarbonat (PC)) ethylenglycoldimethylether (DME) og lignende, der hovedsagelig anvendes til lithium-primære batterier. PC bruges i sekundære batterier, og kompatibiliteten med grafitanoder af lithium-ion-batterier er meget dårlig. Under opladning og afladning dekomponerer pc'en på overfladen af grafitanoder, og kollegaerne afskrækker grafitlaget, hvilket reducerer batteriets cykelfunktion. Imidlertid kan en stabil SEI film etableres i EC eller EC + DMC komposit elektrolyt. Det anses generelt, at et blandet opløsningsmiddel af EC og et kædecarbonat er en fremragende elektrolyt af et lithiumionbatteri, såsom EC + DMC, EC + DEC og lignende. Det samme elektrolytlitiumsalt, såsom LiPF6 eller LiC104, PC + DME-systemet, udviser altid den værste opladnings- og udladningsydelse (i forhold til EC + DEC, EC + DMC-systemet) for mesophase carbon-mikrosfære C-MVMB-materiale. Men ikke helt, når pc'en bruges i beslægtede tilsætningsstoffer til lithium-ion-batterier, er det en fordel at forbedre batteriet med lav temperatur.
Det organiske opløsningsmiddel skal kontrolleres nøje inden brug. For eksempel skal renheden være 99,9% eller derover, og fugtindholdet skal være 10 * 10 ± 6 eller mindre. Der er et nært forhold mellem opløsningsmidlets renhed og den stabile spænding. Oxidationspotentialet for det organiske opløsningsmiddel med renhedsstandarden er ca. 5V. Oxidationspotentialet for det organiske opløsningsmiddel er af stor betydning for at undersøge overladningen og sikkerheden af batteriet. Stram kontrol med fugtigheden af organiske opløsningsmidler har en afgørende indflydelse på fremstillingen af kvalificerede elektrolytter. Vand under 10 * 10? -6 kan reducere nedbrydning af LiPF6, sænke nedbrydning af SEI-film og forhindre gasstigning. Vandindholdet kan opnås ved molekylsigteadsorption, atmosfærisk eller vakuumdestillation og indføring af en inert gas.
1,2 elektrolyt lithiumsalt
LiPF6 er det mest almindeligt anvendte elektrolyt lithiumsalt og er den fremtidige retning af litiumsaltudvikling. Så vidt muligt anvendes LiCIO4, LiAsF6 osv. Også som elektrolytter i laboratoriet. Men fordi batteriet med høj temperatur ved brug af LiC104 ikke er godt, og LiC104 selv let eksploderes af slag, er det også en stærk oxidant, som ikke er sikker til brug i batterier. Ikke egnet til industriel storstilet anvendelse af lithium-ion-batterier,
LiPF6 er stabil til den negative elektrode, har stor udladningskapacitet, høj ledningsevne, lille indre modstand, hurtig opladning og udladningshastighed, men er yderst følsom over for fugt og HF-syre, let at reagere og kan kun betjenes i en tør atmosfære ( såsom handsker med en fugtighed på mindre end 20x10). I æsken) og ikke modstandsdygtig overfor høj temperatur opstår dekomponeringsreaktionen ved 80 ° C-100 ° C, og der dannes phosphorpentafluorid og lithiumfluorid, som er vanskeligt at oprense. Derfor bør selvopløsningen og opløsningsmiddelvarmen forårsaget af opløsningen af LiPF6 ved tilberedning af elektrolytten kontrolleres. sammenbrud. Procentdelen af LiPF produceret i Kina er generelt op til standard, men HF-syreindholdet er for højt til direkte brug for at fremstille elektrolytten og skal renses.
1,3 tilsætningsstoffer
Der er mange slags tilsætningsstoffer, og forskellige lithiumionbatteriproducenter har forskellige krav til batteriets brug og ydeevne, og fokuset på de valgte additiver er også anderledes. Generelt anvendes de anvendte additiver hovedsagelig på tre måder:
(1) Tilsætning af anisol til elektrolytten for at forbedre SEI-filmens ydeevne
Tilsætningen af anisol til lithiumionbatteriets elektrolyt kan forbedre batteriets ydelse og reducere batteriets uoprettelige kapacitetstab. Anisolen reagerer med det ønskede produkt af opløsningsmidlet til dannelse af LiOCH, hvilket letter dannelsen af en yderst stabil og stabil SEI-film på overfladen af elektroden og derved forbedrer batteriets cyklusydelse. Batteriets udladningsplatform kan måle den energi, som batteriet kan udløse over 3,6 V, og afspejle i nogen grad de store strømudladningsegenskaber for batteriet. I praksis har vi fundet ud af, at tilsætningen af anisol til elektrolytten kan udvide batteriets udladningsplatform og øge batteriets udladningskapacitet.
(2) Tilsætning af metaloxid for at reducere sporvandet og HF-syre i elektrolytten
Som tidligere nævnt er lithiumionbatterier meget strenge med vand- og syrebehov i elektrolytten. Carbodiimidforbindelsen kan hydrolyse LiPF6 i en syre. Derudover anvendes nogle metaloxider, såsom Al203, MgO, BaO, Li2C03, CaC03, etc. til at scavenge HF. Imidlertid er syrefjernelseshastigheden for langsom i forhold til hydrolysen af LiPF6, og det er vanskeligt at filtrere ud. Det samlede indhold af Li, P og F i lithiumbatteri-elektrolytten er 96,3%, og summen af andre vigtige urenheder såsom Fe, K, Na, Cl og Al er 0,055%.
(3) Forhindre overladning og overladning
Traditionel anti-overladet gennem batteriets interne beskyttelse kredsløb, er det nu ønsket at tilføje tilsætningsstoffer til elektrolytten, såsom natrium imidazolium ring, bifenyler, carbazoler og andre forbindelser, sådanne forbindelser er i forskningsfasen.