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聚合物锂电池电解液详解及安全说明

聚合物锂电池电解液详解及安全说明

来源:
2021/03/13 11:38
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【摘要】:

锂电池主导着电池市场,但你知道什么?锂聚合物电池电解液是液体和固体
(1) 液体电解质
电解液的选择对性能有很大的影响,它必须具有良好的化学稳定性,特别是在较高的电位和较高的温度环境下不易分解,具有较高的离子电导率,而且阳极材料必须是惰性的,不能浸泡腐烂他们。到期锂离子的高充放电电位而事实上,由于电池的正极材料是嵌有化学活性锂的,因此电解液必须由有机化合物而不是锂制成水。但是,有机离子导电性不好,因此有必要在有机溶剂中加入可溶性导电盐来提高离子导电性电导率出席,锂电池主要采用液体电解质,溶剂为无水有机物。大多数使用混合溶剂。
常见的有机液体电解质一般为1mol锂盐/混合碳酸盐溶剂系统.As在电荷传递和质量传递过程中,适用于锂电池的电解液通常应满足以下要求:
A、 导电性高,温度范围宽,最好在(1~2)×10-3S/cm以上,尽可能高的锂离子迁移数;B.液体温度范围(液路)宽,至少在-20~80℃范围内为液体;C.化学稳定性好,且电极活性物质(如正负材料摇动)、流体收集、隔膜等基本不起反应
D、 与电极材料相容性好,能形成稳定有效的钝化膜;
E、 电化学稳定性好,分解电压高,减少了电池在工作过程中的自放电和电池内压的增加;F.闪点和燃点高,安全性好;G.环保,分解产物对环境影响小。
以上要求是锂电池低内阻、长寿命、高安全性的重要保证电池锂盐、有机溶剂的选择和电解质溶液的优化,决定了电池的循环效率、工作电压、工作温度和贮存寿命,是电池研究的重要内容之一锂电池发展的关键技术电池。在从某种意义上说,锂电池液体电解质对电池性能有着决定性的作用。
经过几十年的研究和实践,用于锂电池的电解液已基本形成。工业电解液的锂盐一般选用LiPF6,溶剂一般为碳酸乙烯酯(EC)和碳酸二甲酯(DMC)或碳酸二乙酯(DEC)的混合物,有少量特殊用途的电解液系统使用这些电解液系统支持锂电池的商业化以及未来的研究和开发。
(2) 固体电解质
金属锂直接用作阳极材料具有很高的可逆容量,理论容量高达3862

马。G1的尺寸是石墨的十倍多,价格也比较便宜,被认为是新一代锂电池最具吸引力的阳极材料,但树枝状锂则是现在。现在用固体电解质作阳极是可能的材料.英寸此外,采用固体电解质可以防止液体电解质泄漏的缺点,同时也可以使电池更薄(厚度只有0.1mm),能量密度更高,高能体积更小电池破坏性实验表明,固体锂电池具有较高的安全性能。液体电解质锂电池经过穿甲、发热、短路、过充等破坏性实验后,会出现夜间泄漏、爆炸等安全问题,而固态电池除了内部电压略有增加外,没有其他安全问题固体温度聚合物电解质具有柔韧性好、成膜性好、稳定性好、成本低等特点。它可以用作阳极和阳极之间的隔膜,也可以用作离子转移电解质。固体聚合物电解质一般可分为干固体聚合物电解质和凝胶聚合物电解质电解质。固体聚合物电解质仍以聚乙烯醇为基础,其缺点是离子导电率低。在固体聚合物电解质中,离子传导发生在不确定区域,通过聚合物的运动进行迁移链式聚乙烯醇氧化物分子链的高度规整性使其易于结晶,且结晶降低了离子交换量导电性。因此一方面可以通过降低电导率来提高离子电导率提高聚合物的结晶度和链的流动性;另一方面,可以提高导电盐在聚合物中的溶解度改进了。改进了通过接枝、嵌段、交联、共聚等手段,可以破坏聚合物的结晶性能,提高了离子电导率很明显,在另外,无机复合盐的加入也能提高离子交换效率电导率。添加低介电常数的液体有机溶剂对固体聚合物电解质的溶解度有很大的提高。所形成的电解质为凝胶聚合物电解质,在室温下具有较高的离子导电性,但在使用过程中由于液体的原因而失效提取明胶已经商业化了。
生消费的,此外也是军工和航天最好的动力电池。

 

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