锂离子电池电解质的分析探讨

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锂离子电池有机电解液的热稳定性

锂离子电池有机电解液的热稳定性

锂离子电池有机电解液的热稳定性摘要:本文从有机电解液本身热稳定性角度分析了锂离子电池有机电解液物质的热稳固性,结果发现,正极/有机电解液反应直接影响到锂离子电池稳定。

然后从管控LiPF6分解、采用不燃和阻燃物质探讨了优化有机电解液热可靠性的办法。

关键词:锂离子电池;LiPF6;热稳固性;有机电解液保障安全性属于锂离子电池得到普遍使用的基础条件,其中对锂离子电池稳定性影响最大的一项因素即有机电解液热稳固性,下文对此进行了详细探讨。

1、有机电解液本身热稳固性探究有机电解液热稳固性既能够给锂离子电池研发提供指导依据,这还是有机电解液研发的前提条件。

LiPF6属于当下锂离子电池最常见的电解液结构,所以,大量研究人员深入探究了LiPF6。

Kawamura等采取DSC分析了1mol/L LiPF6和LiClO4基EC:DEC、EC:DMC、PC:DEC与PC:DMC的热稳固性。

结果发现,带DEC的LiPF6体系释热峰约255℃,相较于相应的带DMC的体系释热峰小15℃-20℃,在LiClO4体系内液有相似的结果[1]。

对金属Li在多种LiPF6体系内的热行为分析得知,金属Li于1mol/L LiPF6-EC:DEC、1mol/L LiPF6-EC:DMC和1mol/L LiPF6-PC:DMC内的释热反应气温均在金属Li的熔点180℃左右,也许是因为释热反应一般是由于金属Li的溶解引起的。

但是在1mol/L LiPF6-PC:DEC 内,其释热气温是140℃,比金属Li的熔点小,,体现了金属Li在该电解液内非常不稳固。

在以上电解液内添加适量水,金属Li和这类电解液的释热反应气温会下降至130℃之下,这可能是因为H2O与LiPF6反应形成的HF损坏了金属锂表层的SEI膜。

Botte等采取DSC探究了LiPF6-EC:EMC体系的热稳固性。

探究结果显示,LiPF6-EC:EMC体系的热稳固性既和锂盐含量相关,并且溶剂含量、加热速度对其也有较大影响。

离子色谱在锂离子电池电解液组分中的方法研究和检测

离子色谱在锂离子电池电解液组分中的方法研究和检测

离子色谱在锂离子电池电解液组分中的方法研究和检测摘要:锂离子电池(LIB)是当今最重要的可充电电池之一,由于其高能量密度和高循环寿命,它们已成为汽车、智能手机和移动设备等的重要能源。

电解液是LIBs的一个重要组成部分,它有助于更好地控制电极间反应。

因此,对电解质组分(如锂离子、阴离子、游离电子和酸碱度)的准确检测和评估是有必要的。

离子色谱(IC)技术拥有快速、可靠的特点,一直是电解质组分的常见检测方法,而本文的目的是对IC在LIBs中的运用进行详细探讨。

本文通过综合分析研究各个学科之间的联系,结合实际工程技术和实验室实践,综述了IC在LIBs中组分检测方法的基本原理,其发展现状和特点,以及它们在不同种类的LIBs设计中的应用,并对接下来可能的应用领域进行了展望。

关键词:锂离子电池,电解液,离子色谱,检测方法Introduction锂离子电池(LIBs)是最重要的可充电电池,它们的应用范围从汽车、智能手机和无线设备到储能系统。

电解液是LIBs重要的组成部分,它具有控制电极间化学反应的能力。

因此,对电解液组分的准确检测和评估是必要的,并且其中的有效成分多种多样。

离子色谱(IC)技术是一种快速、灵敏和可靠的检测技术,在LIBs中应用十分广泛,因此,本文旨在深入研究IC在LIBs中的应用情况。

LIBs电解液组分的特征电解液是LIBs的重要组成部分,它主要由工业锂电池技术委员会(ILITC)标准规定的几种主要成分组成,包括:锂离子、阴离子、游离电子和酸碱度等。

其中,锂离子是一种具有高能量和可靠性的原料,主要由LiCl(lithium chloride)、LiPF6(lithium hexafluorophosphate)和LiBF4(lithium tetrafluoroborate)等化合物组成。

阴离子主要由三元硫酸铵(Al2SO42)、两元咪唑盐(IM2)等组成。

游离电子主要由六元硝酸钠(NaNO3)和四元氨胺硝酸铵(NH4NO3)等组成。

锂离子电池电解液功能性添加剂的设计及应用

锂离子电池电解液功能性添加剂的设计及应用

点较低,不利于电池的高温性能,因此常与环状碳酸酯复合使用,确保锂离子电池具备良好的工作范围与安全性[1]。

1.2 电解质设计要点分析在锂离子电池的电解质设计要点中,由于电解质作为电解液主要原料之一,直接对锂离子电池的成膜性能、倍率放电性能、存储性能、循环性能等产生直接影响。

电解质中的锂离子性能,决定这电池的物理性能与化学性能。

在锂离子电池的安全设计当中,需要对六氟磷酸锂进行优化设计,确保能够优化电解液的电解质体系,通过对电解液的热稳定以及锂离子电池循环进行深入研究,确保锂离子电池的综合性能得到有效改善[2]。

2 锂离子电池电解液功能性添加剂优化应用措施在当前的锂离子电池电解液功能性添加剂的优化设计与应用中,其主要可以通过优化电解液导电性能,改善电解质稳定性能,提高电解液工作低温性能、完善电极膜性能、优化电池安全性与电解液循环稳定性的优化等五方面。

2.1 优化电解液导电性能在锂离子电池电解液功能性添加剂的优化设计当中,需要重视电解液的导电性能的提升。

在提升电解液的导电性能上,借助冠醚与锂离子形成的络合物,通过提升电解液中锂离子的溶解度,确保能够提高大量的游离锂离子与阴离子,借助锂离子与阴离子的有效分离,以此提升电解液的导电性能。

在锂离子电解液的导电性能提升中,借助冠醚类混合物的运用,不仅实现电解液导电性提升的作用,同时也能够降低锂离子电池充电过程的溶液切合分析,规避锂离子电池电解液的氨离子与锂离子之间发生的化学反应,通过提升锂离子的配位性能,以此提升电解液的导电性,确保电池充电与放电过程的导电性能,以此实现电池供电循环系统的优化改善[3]。

0 引言锂离子电池具备工作电压高,循环寿命长,自放电小,对外界污染小的优势,已成为一种重要的新型能源,尤其在新能源汽车方面得到广泛应用。

添加剂是锂离子电解液中重要的组成部分,对于电解液的性能具有决定性作用,开展功能性添加剂的研究设计,已成为当前锂离子电解液发展的重要方向。

锂离子电池用离子液体电解质的研究

锂离子电池用离子液体电解质的研究

锂离子电池用离子液体电解质的研究孙珊珊;安茂忠;崔闻宇;杨培霞【摘要】合成了1-甲基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰)亚胺(EMI-TFSI)和1-丁基-3-乙基咪唑二(三氟甲基磺酰)亚胺(BMI-TFSI)两种离子液体,并分别研究了它们的各种电化学性质.结果表明,两种离子液体的电化学窗口分别为4.8 V和4.6 V,离子液体电解质的室温电导率分别为5.4 mS/cm和1.6 mS/cm.使用LiCoO2和LiFePO4作为锂离子电池正极材料,分别以EMI-TFSI+1.0 mol/L LiTFSI、BMI-TFSI+1.0 mol/L LiTFSI为电解质组装半电池,测试其循环性能,结果表明:LiCoO2与两种离子液体电解质的相容性较差,而采用LiFePO4正极,以EMI-TFSI+1.0 mol/L LiTFSI为电解质组装的半电池具有较高的比容量,经过20次循环(0.1 C)几乎无衰减,比容量仍保持在120 mAh/g以上,表现出较好的循环能力.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2010(034)001【总页数】4页(P55-58)【关键词】离子液体电解质;锂离子电池;循环性能【作者】孙珊珊;安茂忠;崔闻宇;杨培霞【作者单位】哈尔滨工业大学,化工学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,化工学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,化工学院,黑龙江,哈尔滨,150001;哈尔滨工业大学,化工学院,黑龙江,哈尔滨,150001【正文语种】中文【中图分类】TM911锂离子电池具有能量密度大、充放电寿命长、无污染、工作电压高等诸多优异性能而应用广泛。

然而,目前锂离子电池仍存在许多问题亟待解决,包括循环寿命、安全性能以及能量密度等,其中安全性是制约锂离子电池发展最关键的因素。

对锂离子电池电解质体系进行改进是提高锂离子电池安全性的重要途径。

离子液体是在室温及相邻温度下完全由离子组成的有机液体物质[1],具有蒸气压低、无可燃性、热容量大等优点,在消除锂离子电池安全缺陷的应用研究中显示出良好性能,有希望彻底解决锂离子电池在高能量密度下的安全性问题[2]。

锂离子电池电解液分析

锂离子电池电解液分析

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常用有机溶剂的物理化学性质
乙酸乙酯(EA)
6.1 0.45 -84 77 0.902
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化成过程:
化成电压小于2.5V下, 产生的气体主要为H2和CO2等
H2O+e→OH-+1/2H2 (g)
OH-+ Li+→ Li OH (s)
Li OH + Li+ + e→Li2O(s)+1/2H2 (g)微量水分的助膜效应
电解质锂盐
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目前,商业化锂离子电池中所用的电解质盐是LiPF6, 但其热稳 定性能较差,热分解温度仅为30℃。
在电解质溶液中阴离子PF6-存在如下的平衡反应:
LiPF6 = LiF+PF5。
PF5是一种很强的路易斯酸,易于与有机溶剂反应,使平衡向右 移动,高温下平衡会加速右移。同时易水解生成HF,破坏抗 Nhomakorabea充添加剂
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➢CHB (环己基苯) ➢BP(联苯)
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CHB (环己基苯)
自放电机理 当电池充电到一定电压时,添加剂单体发生聚合,在正
极表面生成导电聚合物膜使电池自放电至安全状态; 阻断机理
电池电压超过添加剂的电聚合电压时,添加剂单体发生 聚合反应,生成聚环己苯,在电极表面形成阻断层,使电池 内阻迅速增大,从而减缓或阻止电解液的进一步分解,防止 热失控,保持电池处于安全状态;
创明新能源股份有限公司 VC 含有 C=C,其还原产物会发生聚合生成聚烷氧基碳酸 锂化合物,这种高分子网状物有韧性,在电极表面稳定性好 ,对电池性能的改善效果更加明显。

锂离子迁移数 聚合物电解质的测试方法

锂离子迁移数 聚合物电解质的测试方法

锂离子迁移数聚合物电解质的测试方法摘要:1.锂离子迁移数的概述2.聚合物电解质的测试方法3.锂离子迁移数的实验步骤4.实验结果与分析5.结论与展望正文:锂离子迁移数是衡量锂离子电池性能的一个重要指标。

锂离子电池广泛应用于电子产品、电动汽车以及储能系统等领域,其性能与安全性密切相关。

为了提高锂离子电池的能量密度、循环寿命和安全性,研究人员不断探索新型聚合物电解质材料。

本文将介绍锂离子迁移数的概述,以及聚合物电解质的测试方法。

一、锂离子迁移数的概述锂离子迁移数(t)是描述锂离子在电解质中传输能力的参数,它受到电解质类型、锂盐浓度、温度等因素的影响。

迁移数是评价锂离子电池性能的一个重要指标,较高的迁移数意味着锂离子在电解质中传输速度较快,电池的充放电性能更优。

二、聚合物电解质的测试方法1.交流阻抗法:通过测量锂离子电池在不同频率下的阻抗变化,计算出锂离子的迁移数。

2.循环伏安法:通过测量锂离子电池在不同电压下的电流变化,计算出锂离子的迁移数。

3.恒电流放电法:通过测量锂离子电池在不同电流下的放电曲线,计算出锂离子的迁移数。

4.电化学阻抗谱法:通过测量锂离子电池在不同频率下的阻抗变化,结合等效电路分析,计算出锂离子的迁移数。

三、锂离子迁移数的实验步骤1.准备实验样品:制备含有不同锂盐浓度和聚合物基体的聚合物电解质膜。

2.组装实验电池:将聚合物电解质膜与电极材料、隔膜等组装成锂离子电池。

3.测量电池性能:采用恒电流放电法、循环伏安法等方法,测量电池的充放电曲线、交流阻抗等参数。

4.计算锂离子迁移数:根据实验数据,采用恰当的方法计算锂离子的迁移数。

四、实验结果与分析通过实验测量不同聚合物电解质膜的锂离子迁移数,并对实验数据进行统计分析。

结果表明,锂离子迁移数与电解质类型、锂盐浓度、聚合物基体等因素密切相关。

五、结论与展望本文对锂离子迁移数及其测试方法进行了详细介绍。

锂离子迁移数是评价锂离子电池性能的重要指标,通过对迁移数的研究,有助于优化电池设计和提高电池性能。

锂离子电池与钙钛矿太阳能电池性能微观分析

锂离子电池与钙钛矿太阳能电池性能微观分析锂离子电池和钙钛矿太阳能电池是两种具有很高研究和应用价值的能源技术。

本文将从微观分析的角度来探讨这两种电池的性能特点和相关机理。

首先,我们先来对锂离子电池进行微观分析。

锂离子电池是一种通过锂离子在正负极之间迁移来储存和释放电能的装置。

其核心是正负极材料和电解质。

正极材料通常采用锂鎂氧化物(LiMO2,M为过渡金属),而负极材料则常用石墨。

电解质则是由溶解了锂盐的有机液体或高分子凝胶构成。

在充放电过程中,锂离子通过电解质在正负极之间进行迁移,并与正负极材料发生反应。

正极材料在充电时被氧化,锂离子从正极材料中脱离,嵌入到负极材料的石墨层中。

而在放电时,锂离子从负极材料中退出并重新嵌入到正极材料中。

这样的充放电过程是可逆的,可以多次进行。

但随着循环次数的增加,由于正负极材料结构的损耗和电解液的分解,锂离子电池的性能会逐渐下降。

钙钛矿太阳能电池是一种新型的高效太阳能转换技术。

它的核心材料是钙钛矿,是一种由钙、钛和氧构成的晶体结构。

钙钛矿太阳能电池相比于传统的硅太阳能电池具有更高的光电转换效率、更低的制造成本以及较强的光吸收能力。

钙钛矿太阳能电池的工作原理也是通过光生电子与空穴对的产生和迁移来转化太阳能为电能。

当光线照射到钙钛矿薄膜上时,光生电子与空穴对会产生。

这些载流子在阳极和阴极之间发生迁移,产生电流。

阳极和阴极一般分别采用导电玻璃和导电薄膜,以便将产生的电流输出。

需要注意的是,钙钛矿太阳能电池的稳定性和寿命问题仍然是一个待解决的难题。

由于钙钛矿材料的化学性质容易受到环境因素的影响,如潮湿、高温等,因此在实际应用中对其稳定性的要求很高。

此外,钙钛矿材料容易发生退化和晶体结构的不稳定,这也限制了其寿命与可靠性。

总结而言,锂离子电池和钙钛矿太阳能电池是两种具有不同应用领域但同样受到广泛关注的能源技术。

通过微观分析,我们可以更好地理解这两种电池的工作原理和相关机理。

锂离子电池以其较高的能量密度和可充电性质在便携设备和电动汽车等领域具有广泛应用。

氟化锂作为高温电池电解质的性能研究

氟化锂作为高温电池电解质的性能研究氟化锂(LiF)作为高温电池电解质的性能研究简介:随着能源需求的增加以及对环境污染的日益关注,人们对新型高效电池的需求也不断增加。

在这种背景下,高温电池逐渐受到研究人员的关注。

氟化锂(LiF)作为高温电池的一种电解质材料,具有一系列优越的性能,如高离子导电性、优良的热稳定性等。

本文将对氟化锂作为高温电池电解质的性能进行研究和探讨。

一、氟化锂的离子导电性能:氟化锂作为高温电池电解质的一个关键特性是其离子导电性能。

研究表明,氟化锂在高温下具有较高的离子导电性能,这使得其成为一种理想的电解质材料。

在高温条件下,氟化锂的晶体结构变得较为松散,离子能够更加自由地运动,从而提高了其离子导电性能。

这种高温下的离子导电性能使得氟化锂成为许多高温电池的理想选择。

二、氟化锂的热稳定性:除了离子导电性能外,氟化锂的热稳定性也是其作为高温电池电解质的另一个重要性能。

研究表明,氟化锂在高温条件下能够保持较好的热稳定性。

这种热稳定性使得氟化锂能够在高温环境下长时间稳定地工作,不会因为高温导致材料结构的破坏或者性能的下降。

因此,氟化锂作为高温电池电解质的一个优势就是能够适应高温环境,并且具有良好的热稳定性。

三、氟化锂的化学稳定性:除了离子导电性能和热稳定性外,氟化锂的化学稳定性也是其作为高温电池电解质的重要性能之一。

研究表明,氟化锂在常见的电化学环境中具有较好的化学稳定性,不会因为与其他材料的接触或电解液中的其他成分发生反应而引起材料的降解。

这种化学稳定性使得氟化锂能够在长时间使用过程中保持较好的性能,并且不会因为化学反应而引起电池的损坏。

四、氟化锂的应用前景:基于氟化锂作为高温电池电解质的优良性能,其在高温电池领域具有广阔的应用前景。

目前,氟化锂已经被广泛应用于锂离子电池、固态电池、燃料电池等领域。

在锂离子电池中,氟化锂作为电解质材料能够提高电池的性能,如提高电池的电荷传递速率、延长电池的循环寿命等。

锂离子电池非水电解质中Li +迁移特性

收稿:2006年12月,收修改稿:2007年5月 3通讯联系人 e 2mail :hexm @锂离子电池非水电解质中的Li +迁移特性赵吉诗 王 莉 何向明3 姜长印 万春荣(清华大学核能与新能源技术研究院 北京102201)摘 要 电解质是锂离子电池的重要组成部分之一,其中Li +的迁移特性对电池性能具有显著影响。

本文综述了用于锂离子电池的凝胶、聚合物和非水液态电解质中Li +迁移特性的研究进展,分析了影响Li +迁移的主要因素,并提出了进一步的研究重点和新的研究方法。

关键词 锂离子电池 非水电解质 电导率 Li +迁移数中图分类号:O646;T M911 文献标识码:A 文章编号:10052281X (2007)1021467208Transport Properties of Lithium 2Ion of E lectrolyte Usedin Lithium 2Ion B atteriesZhao Jishi Wang Li He Xiangming3 Jiang Changyin Wan Chunrong(Institute of Nuclear &New Energy T echnology ,Tsinghua University ,Beijing 102201,China )Abstract The ability to conduct ions is the basic function of non 2aqueous electrolytes used in the lithium 2ion batteries.It determines how fast the energy stored in electrodes can be delivered.Recent advances of the transport properties of the lithium ion in the non 2aqueous electrolyte including the gel ,polymer and liquid systems are reviewed.The factors in fluencing the trans fer of the lithium ion and the prospects of the research are als o discussed.K ey w ords lithium 2ion batteries ;non 2aqueous electrolyte ;conductivity ;lithium 2ion transport number1 引言锂离子电池已经在便携式电子设备中得到了广泛的应用,随着信息时代的到来,其应用范围正在迅速扩展。

锂离子电池电解质六氟磷酸锂市场分析

第53卷第3期2021年3月Vol.53No.3Mar.,2021无机盐工业INORGANIC CHEMICALS INDUSTRYDoi:10.11962/1006-4990.2020-0383开放科学(资源服务)标志识码(OSID)锂离子电池电解质六氟磷酸锂市场分析孙新华匕侯雷H,秦凯1(1.天津金牛电源材料有限责任公司,天津300400;2.中海油天津化工研究设计院有限公司)摘要:通过对未来5a锂离子电池在动力电池、储能电池、数码电池市场的发展情况分析,预测锂离子电池生产的平均增长率将达到26%以上,到2025年对应锂离子电池电解液的需求量和六氟磷酸锂需求量将分别达到93.0万t和10.3万to分析目前六氟磷酸锂产能情况和后期各生产企业扩产计划,预测六氟磷酸锂产能在2022年以前满足市场需求;若2025年以前各生产企业扩产到位,供需将会达到平衡,并且六氟磷酸锂价格趋于平稳,在原材料价格波动不大的情况下预计其价格在8.5万元/t左右。

关键词:锂离子电池;六氟磷酸锂;市场分析中图分类号:TQ131.11文献标识码:A文章编号:1006-4990(2021)03-0007-05Market analysis of lithium hexafluorophosphate liquid electrolytes in lithium-ion batterySun Xinhua'2,Hou Lei1.2,Qin Kai1(1.Tianjin Jinniu Power Sources Material Co.,Tianjin300400,China;2.CenerTech Tianjin Chemical Research and Design Institute Co.,Lid.)Abstract: Through the analysis of lithium-ion battery in power battery,energy storage battery and digital battery exhibition in the next five years,it is predicted that the average growth rate of lithium-ion battery will reach more than26%.By2025,the corresponding demand of electrolyte and lithium hexafluorophosphate for lithium-ion battery will reach9.3伊105t and 1.03xl05t.Based on the analysis of the current production capacity of lithium hexafluorophosphate and the production ex­pansion plan of each production enterprise,it is predicted that the production capacity of lithium hexafluorophosphate will meet the market demand before2022.The supply and demand of lithium hexafluorophosphate will reach a balance after the production expansion of each production enterprise before2025.The price of lithium hexafluorophosphate tends to be stable, which is expected to be around85000RMB under the condition of little fluctuation of raw material price.Key words:lithium ion battery;lithium hexafluorophosphate曰market analysis锂离子电池,自20世纪发展以来,由于其工作电压高、能量密度大、循环寿命长等一系列优点,已成为目前世界上最为理想也是技术水平最高的可充电化学电池,而且发展迅速,已在3C(数码)、动力、储能领域大规模应用。

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锂离子电池电解质的分析探讨
电解质是构成手机、笔记本、录像机等携带机器的能源的锂二次电池和锂一次电池容量
的核心物质之 一,并且提高移动阳极和阴极之间的流动性,起着媒质作用的物质。本论文
针对锂离子电解质的分类、特性、预充电条件、安全性能几个方面进行阐述。

1.锂离子电池电解质的分类
电解质在正负极间起着传递电荷作用,应该对离子导电、对电子绝缘。它对电池循环性
能、操作温度范围、电池的耐用程度有着极为重要的影响。对于锂离子电池而言,电解质的
组成至少涉及两方面:溶剂和锂盐。

A.液体电解质
对溶剂的选择主要基于三个方面的性质要求.即介电常数、粘度及溶剂的电子施主性质。
一般说来,高介电常数有利于锂盐的离解,同时强的电子施主能力将有利于电解质盐的溶解。
所谓溶剂的电子施主性质是溶剂分子所固有的失电子能力,其能力大小决定了电解质阳离子
的溶剂化能力的高低。低的粘度可以增加离子的流动性,有助于提高电导率。

目前通常使用两种或两种以上溶剂混合而成的二元、多元混合溶剂。常见的有机溶剂有
醚(ether)、烷基碳酸脂(alkyl carbonate)、内脂(lactone)、缩酮(ketal)等。

锂盐主要用来提供有效载流子。选择锂盐,一般遵循以下几个原则:
与正负极材料有良好稳定性(兼容性),也就是说,在存储期间,电解质与活性物质界面
电化学反应速度小,使电池的自放电容量损失减至最少;比电导率高,溶液的欧姆压降小;安
全性能高,无毒,无污染。

常用的锂盐有如下几种:六氟砷酸锂(LiPF6),在充放电过程中LIAsF6会释放出有毒砷化
物,而且价格相对昂贵。六氟磷酸锂(LiPF6),己在商业电池中广泛使用,有较高的电导率
且对碳材料有较好的兼容性,缺点是价格相对昂贵,固态时稳定性较差,对水十分敏感。三
氟甲基磺酸锂LiCF3SO2,有较好的稳定性,但其电导率仅为基于LiPF6的液体电解质的一半。
四氟硼酸锂(LiBF4)、高氯酸锂(LiCl04)都是广泛使用的盐。但是,含高氯酸锂类亚胺基锂盐,
典型的是双氟磺酞亚胺锂(LiN(CF3 SO2)2,其电导率可以和甚干LiPF6电解质相比拟,稳定
性超过FLiCF3SO2。
B.固体电解质
固体电解质,又称“超离子导体”或“快离子导体”。
是指离子电导率接近(或在某些情况下超过)熔翻和电解质溶液的一类固体离子导电材
料。是一类介于固体和液体之间的奇特固体材料,是物质的一个异常状态,其中有一些原子
(离子),有接近于液体的迁移率,而其它原子则保持其空间结构(排列)。这种液一固二相性,
以及它在能源(包括产生,贮存和节能等几个环节)、冶金、环保、电化学器件等各个领域的
广阔应用前景,区而引起了物理学家、化学家和和材料学家的广泛重视.

聚合物固体电解质是由含有可溶剂化极性基团的聚合物与盐络合形成的固体电解质材
料。它除了显示出半导体、离子溶液等常见电导体系的性质外,还具有无机固体电解质所不
及的可塑性,这一特性使聚合物固体电解质在应用上表现了三大优越性:

任意形状及厚度的薄膜。所以尽管聚合物电解质的室温电导率不高,较无机的低2~3
个数量级,由于加工成很薄的膜,使电池内阻大大降低,从而可通过提高面积/厚度比值来
补偿电导的偏低;紧密性-与电极完整的接触,使充放电电流增大;应性-在充放电过程中能很
好地承受压力的变化,适应电极体积变化。聚合物固体电解质质轻、耐压、抗震、耐疲劳、
无毒无腐蚀以及与电极组成电池时所表现出的电化学稳定性为其应用开创了更广泛的前景。
目前国内外的科学家们正致力于使它能应用在能源贮存、电化学元件、传感器等多方面的研
究,在高比能锂电池的研制进程中已成为最强有力的竞争者。

2.电解质的组成成份及特性
电解液是锂离子电池四大关键材料(正极、负极、隔膜、电解液)之一,号称锂离子电池
的“血液”,在电池中正负极之间起到传导电子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能等
优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐(六氟磷酸锂,LiFL6)、必要的
添加剂等原料,在一定条件下,按一定比例配制而成的。

电解质主要有以下几大特性:耐还原性和耐氧化性;高效率的离子导电度;高的透导率
(自由离子的数越多,离子导电度越低);低粘度(自由离子的移动的容易性);低凝固点。

3.电解液预充电的目的及条件
为了提高电池的安全性能,防止过充电及热露出;增强容量及提高寿命我们要进行电解
液的注入,同时要对电解液进行预充电,其目的是为了增进电解液含浸性;为去除水分.减少
电池的厚度;充电之后,在高温下帮助皮膜形成。电解液注入后,在预充电投入之前,为电
解液被吸入设定等待时间。平均等待时间设定为30分钟左右。为让电解液充分被吸入,等
待一定时间后,对已注入电解液的电池芯进行预充电。

以静电流方式进行充电;充电快要完毕时,根据电压、电流、充电容量判定出是否良品;
各型号产品充电条件大不相同,

4.电解液的安全性能
在液态锂离子电池首次充电过程中,负极材料石墨与电解液首次作用形成SEI膜,良好
的SEI膜能够改善电池的安全性能,以下是使用Vinylene carbonate(VC)作为添加剂的的量
子化学计算结果,其作用主要是抑制电解液的分解,使石墨负极形成良好的SEI膜,提高电
极可逆容量和稳定性。另外还可以通过添加过充保护添加剂和高沸点高闪点的阻燃剂作为电
解液的添加剂,从而确保安全性能。该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球
市场信息导报》杂志总第445期 2012年第08期(2月28 日出版) 文章来源: 电源网

[1]庄全超,武 山,刘文元等,锂离子电池有机电解液研究[J].电化学,2001.07
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