电解液组成成分有哪些?

作者:365体育官网发布日期:2020-02-11 14:39

  根据应用领域不一样,电解液可以分为普通型、高温型、低温型、倍率型电解液和动力型等等;根据电解质不同分为液体和固体两种类型。行业比较通用的是根据电解质来分,我国目前使用的绝大部分是液体电解液。

  常用的锂离子电池电解液是由有机溶剂和无机盐构成的,采用LiPFs的乙烯碳酸脂(EC)、丙烯碳酸脂(PC)和低粘度二乙基碳酸脂(DEC)等烷基碳酸脂搭配的混合溶剂体系。

  锂离子电池对溶剂的要求有安全性、氧化稳定性、与负极的相容性、导电性等,总体要求溶剂具有较高的介电常数、较低的粘度等特征。

  锂离子电池一般采用极性非质子溶剂,现阶段广泛应用的为碳酸酯系列(包括环状碳酸酯如EC和PC和链状碳酸酯如DMC、EMC)。通常电解液溶剂为混合溶剂,碳酸乙烯酯(EC)凭借优良的成膜作用,成为绝大多数电解液的主成分,目前锂电池使用的主要溶剂为EC为基础的二元或者三元混合溶剂,如EC+DMC,EC+DEC,EC+DMC+EMC等。电解质是锂电电解液必不可少的组成部分,目前电解质有高氯酸锂(LiClo4)、六氟,磷酸锂(LiPF6)、四氟翻锂(LIBF4)等,其中六氟磷酸锂具有良好的导电性和电化学稳定性,是目前主流的电解质。

  但六氟磷酸锂也存在两个缺陷:第一、热稳定性不佳;第二、对水分和氢氟酸(HF)敏感,容易发生分解反应。虽然人们在努力寻找新的电解质,以期达到导电性、热稳定以及抗水性的较好结合,但目前为止仍未找到完全替代六氟磷酸锂的电解质。

  室温电导率平均约为-1×103s/cm,比水溶液电解质低近两个数量级。因此,为了使商品锂离子电池能在较高电流下充、放电,电极必须很薄,以增加电极的总面积,降低电极的实际工作电流密度。

  电解质的作用是在电池内部正负极之间形成良好的离子导电通道。水溶液、有机溶液、聚合物、熔盐或固体物质,均可以作为电解质。

  在EC/DMC电解液体系中电导率的变化规律:LiAsF6=LiPF6LiClO4LiBF4LiCIO4由于高价态的氯存在,本身是一种强氧化剂,会导致安全性问题而未能商业化。

  LiAsF6电解液具有高电导率,但是As有毒,对环境有害,因而限制了其应用。

  LiPFs相对于其他无机锂盐,热稳定性不佳,室温80℃就可能发生分解。但由于氧化电位和电导率高,因此作为主要的商用锂盐。

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