Lithium-Ionen-Batterie-Elektrolyt hat Bedingungen
Der in der Lithiumionenbatterie verwendete Elektrolyt ist ein Ionenleiter, in dem ein Elektrolyt-Lithiumsalz in einem organischen Lösungsmittel gelöst ist. Im Allgemeinen sollte der organische Elektrolyt als praktische Lithiumionenbatterie die folgenden Eigenschaften aufweisen:
(1) Die Ionenleitfähigkeit ist hoch und sollte im Allgemeinen 10-3-2 * 10-3S / cm erreichen; Die Lithiumionenmigrationszahl sollte nahe bei 1 liegen;
(2) Der elektrochemisch stabile Potentialbereich ist groß; Es muss ein elektrochemisches Stabilitätsfenster von 0 ~ 5 V vorhanden sein.
(3) gute thermische Stabilität und weiter Temperaturbereich;
(4) Die chemischen Eigenschaften sind stabil und es gibt keine chemische Reaktion mit dem Stromkollektor und der inerten Substanz in der Batterie.
(5) Sicher und geringe Toxizität, vorzugsweise biologisch abbaubar.
Geeignete Lösungsmittel erfordern eine hohe Dielektrizitätskonstante und eine niedrige Viskosität. Üblicherweise verwendete Alkylcarbonate wie PC, EC haben starke Polaritäten, eine hohe Dielektrizitätskonstante, aber eine hohe Viskosität, große intermolekulare Kräfte und Lithiumionen bewegen sich in ihnen. Schleppend. Lineare Ester wie DMC (Dimethylcarbonat) und DEC (Diethylcarbonat) haben eine niedrige Viskosität, aber eine niedrige Dielektrizitätskonstante. Um eine Lösung mit hoher Ionenleitfähigkeit zu erhalten, wird sie daher im Allgemeinen verwendet. PC + DEC, EC + DMC und andere Lösungsmittelmischungen. Diese organischen Lösungsmittel haben einige Geschmacksrichtungen, aber im Allgemeinen sind sie alle RoHS-konform, REACH-Anforderungen und sind Materialien, die weniger toxisch und umweltfreundlich sind.
Die derzeit entwickelten anorganischen anionischen leitfähigen Salze umfassen hauptsächlich LiBF 4, LiPF 6 und LiAsF 6. Ihre Reihenfolge der elektrischen Leitfähigkeit, thermischen Stabilität und Oxidationsbeständigkeit lautet wie folgt:
Leitfähigkeit: LiAsF6 ≥ LiPF6> LiClO4> LiBF4
Wärmestabilität: LiAsF6> LiBF4> LiPF6
Oxidationsbeständigkeit: LiAsF6 ≥ LiPF6 ≥ LiBF4> LiClO4
LiAsF6 hat eine sehr hohe Leitfähigkeit, Stabilität und Lade- und Entladerate der Batterie, aber seine Anwendung ist durch die Toxizität von Arsen begrenzt. Derzeit wird am häufigsten LiPF6 verwendet.