1.1 organsko otapalo
Organsko otapalo je glavni dio elektrolita, a djelovanje elektrolita usko je povezano s djelovanjem otapala. Uljno otapalo koje se obično koristi u elektrolitima litij-ionskih baterija kao što su etilen-karbonat (EC), dietil-karbonat (DEC), dimetil-karbonat (DMC), etil-metil-karbonat (EMC), itd., Općenito nije pogodan za propilen-karbonat (PC)), etilen glikol dimetil eter (DME) i slično koji se uglavnom koriste za litijeve primarne baterije. Računalo se koristi u sekundarnim baterijama, a kompatibilnost s grafitnim anodama litij-ionskih baterija je vrlo loša. Tijekom punjenja i pražnjenja, PC se raspada na površini grafitnih anoda, a kolege se skidaju s grafitnog sloja, zbog čega se smanjuje radni učinak baterije. Međutim, stabilna SEI folija se može uspostaviti u kompozitnom elektrolitu EC ili EC + DMC. Općenito se smatra da je miješano otapalo EC i lančani karbonat izvrstan elektrolit litij-ionske baterije, kao što je EC + DMC, EC + DEC, i slično. Ista litijeva sol elektrolita, kao što je LiPF6 ili LiC104, PC + DME sustav uvijek pokazuje najgore performanse naboja i pražnjenja (u odnosu na EC + DEC, EC + DMC sustav) za mezofazni ugljični mikrosferni C-MVMB materijal. Ali ne apsolutno, kada se računalo koristi u srodnim aditivima za litij-ionske baterije, korisno je poboljšati performanse niske temperature baterije.
Prije uporabe organsko otapalo mora biti strogo kontrolirano. Na primjer, čistoća treba biti 99,9% ili više, a sadržaj vlage mora biti 10 x 10 ± 6 ili manji. Postoji čvrsta veza između čistoće otapala i stabilnog napona. Oksidacijski potencijal organskog otapala sa standardom čistoće je oko 5V. Oksidacijski potencijal organskog otapala je od velikog značaja za proučavanje preopterećenja i sigurnosti baterije. Stroga kontrola vlage organskih otapala ima odlučujući utjecaj na pripremu kvalificiranih elektrolita. Voda ispod 10x10 ° -6 može smanjiti raspadanje LiPF6, usporiti razgradnju SEI filma i spriječiti porast plina. Sadržaj vlage može se postići adsorpcijom molekularnih sita, destilacijom u atmosferi ili vakuumu i uvođenjem inertnog plina.
1,2 litijeva sol elektrolita
LiPF6 je najčešće korištena litijeva sol elektrolita i budući je razvoj litijeve soli. Koliko god je to moguće, LiCIO4, LiAsF6 itd. Također se koriste kao elektroliti u laboratoriju. Međutim, zbog visokih temperaturnih performansi baterije pomoću LiC104 nije dobro, a sam LiC104 je lako eksplodirao zbog udara, to je također jak oksidant, koji nije siguran za uporabu u baterijama. Nije prikladan za industrijsku upotrebu velikih litij-ionskih baterija,
LiPF6 je stabilan na negativnu elektrodu, ima veliki kapacitet pražnjenja, veliku provodljivost, mali unutarnji otpor, brzu brzinu punjenja i pražnjenja, ali je iznimno osjetljiv na vlagu i HF kiselinu, lako reagira i može raditi samo u suhoj atmosferi ( kao što su rukavice s vlagom okoliša manje od 20x10). U kutiji), i nije otporna na visoku temperaturu, reakcija razgradnje se odvija na 80 ° C-100 ° C, a nastaju fosfor pentafluorid i litijev fluorid, što je teško pročistiti. Stoga, pri pripremi elektrolita treba kontrolirati samorazgradnju i toplinu otapala uzrokovanu otapanjem LiPF6. razbiti. Postotak LiPF-a proizveden u Kini općenito je do standardnog, ali sadržaj HF kiseline je previsok da bi se mogao izravno upotrijebiti za pripremu elektrolita i treba ga pročistiti.
1.3 aditivi
Postoje mnoge vrste aditiva, a različiti litij ionske baterije proizvođači imaju različite zahtjeve na korištenje i performanse baterije, a fokus odabranih aditiva je također različita. Općenito, korišteni aditivi se uglavnom koriste na tri načina:
(1) Dodavanje anizola u elektrolit kako bi se poboljšala učinkovitost SEI filma
Dodavanje anizola elektrolitu litij-ionske baterije može poboljšati radni učinak baterije i smanjiti nepovratni gubitak kapaciteta baterije. Anizol reagira sa željenim produktom otapala tako da formira LiOCH, što olakšava formiranje visoko stabilne i stabilne SEI folije na površini elektrode, čime se poboljšava radni učinak baterije. Prazna platforma baterije može mjeriti energiju koju baterija može otpustiti iznad 3.6V i do određene mjere odražava velike strujne karakteristike baterije. U praksi smo otkrili da dodavanje anisola elektrolitu može produljiti ispusnu platformu baterije i povećati kapacitet pražnjenja baterije.
(2) Dodavanje metalnog oksida radi smanjenja tragova vode i HF kiseline u elektrolitu
Kao što je spomenuto ranije, litij-ionske baterije su vrlo stroge s zahtjevima vode i kiseline u elektrolitu. Karbodiimidni spoj može hidrolizirati LiPF6 u kiselinu. Osim toga, neki metalni oksidi kao što su Al2O3, MgO, BaO, Li2CO3, CaCO3, itd. Se koriste za uklanjanje HF. Međutim, brzina uklanjanja kiseline je prespora u odnosu na hidrolizu LiPF6 i teško je filtrirati. Ukupni sadržaj Li, P i F u elektrolitu litijeve baterije je 96,3%, a zbroj ostalih glavnih nečistoća kao što su Fe, K, Na, CI i A1 iznosi 0,055%.
(3) Spriječiti prekomjerno punjenje i pretjerano pražnjenje
Tradicionalni anti-preopterećeni kroz interni zaštitni krug baterije, sada je poželjno dodati aditive elektrolitu, kao što su natrijev imidazolij prsten, bifenili, karbazoli i drugi spojevi, takvi spojevi su u fazi istraživanja.