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          正在閱讀:鋰離子電池的主材料電解液入門必讀

          鋰離子電池的主材料電解液入門必讀

          2021-06-04 09:09:09來源:OFweek鋰電網(wǎng) 關(guān)鍵詞:電池鋰離子電池閱讀量:24915

          導(dǎo)讀:作為鋰離子電池的四大主材料之一,電解液在鋰電池中,主要作為離子遷移的載體,保證離子在正負(fù)極之間的傳輸。
            作為鋰離子電池的四大主材料之一,電解液在鋰電池中,主要作為離子遷移的載體,保證離子在正負(fù)極之間的傳輸。
           
            電解液對(duì)電池安全性、循環(huán)壽命、充放電倍率、高低溫性能、能量密度等性能指標(biāo)都有一定影響。
           
            電解液一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽和添加劑等原料按一定比例配制構(gòu)成。按質(zhì)量劃分,溶劑質(zhì)量占比 80%~90%,鋰鹽占比10%~15%,添加劑占比在5%左右;按成本劃分,鋰鹽占比約40%~50%, 溶劑占比約30%、添加劑占比約10%~30%。
           
            相較于其它三種材料,鋰電池對(duì)電解液的要求最為復(fù)雜,需具備多種特性:
           
            離子電導(dǎo)性能好,離子遷移阻力要低;
           
            化學(xué)穩(wěn)定性高,不可與電極材料、電解液、隔膜等發(fā)生有害副反應(yīng);
           
            熔點(diǎn)低,沸點(diǎn)高,在較寬的溫度范圍內(nèi)保持液態(tài);
           
            安全性好,制備工藝不復(fù)雜,成本低,無毒無污染。
           
            目前,由于較好的性能與較低的成本,六氟磷酸鋰(LiPF6)是主流的鋰鹽溶質(zhì)。其在各類非水溶劑中有較好的溶解度和較高的電導(dǎo)率,化學(xué)性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定,安全性好,且對(duì)環(huán)境污染也小。但缺陷同樣明顯:六氟磷酸鋰對(duì)水分比較敏感,熱穩(wěn)定性也差,最低60℃就可能開始分解,電池性能將快速衰減,低溫環(huán)境的循環(huán)效果則比較一般,適應(yīng)溫度范圍窄。
           
            此外,六氟磷酸鋰對(duì)其純度、穩(wěn)定性要求非常高,生產(chǎn)過程涉及低溫、強(qiáng)腐蝕、無水無塵等苛刻工況條件,生產(chǎn)難度也比較大。
           
            新一代鋰鹽中,雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI),被認(rèn)為有望替代六氟磷酸鋰。相較于傳統(tǒng)鋰鹽,LiFSI的的熱穩(wěn)定性更高,而且在電導(dǎo)率、循環(huán)壽命、低溫性能等方面均有優(yōu)勢(shì)。
           
            但受限于生產(chǎn)工藝與產(chǎn)能,LiFSI成本過高,遠(yuǎn)超六氟磷酸鋰。為控制成本,LiFSI在實(shí)際商用中仍更多的作為電解液添加劑使用,而非鋰鹽溶質(zhì)。
           
            (原標(biāo)題:鋰離子電池電解液入門必讀)
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