1.1 dissolvent orgànic
El dissolvent orgànic és la part principal de l'electròlit, i el rendiment de l'electròlit està molt relacionat amb el rendiment del dissolvent. L'oli solvent s'utilitza habitualment en electròlits de bateria de ions de liti com carbonat d'etilè (EC), carbonat de dietil (DEC), carbonat de dimetil (DMC), etilmetil carbonat (EMC), etc., generalment no adequat per a propilenats (PC)), ethylene glycol dimethyl ether (DME) i similars utilitzats principalment per a bateries de liti primàries. La PC s'utilitza en bateries secundàries, i la compatibilitat amb ànodes de grafit de bateries de ions de liti és molt pobre. Durant la càrrega i la descàrrega, la PC es descompon en la superfície dels ànodes de grafit, i els seus companys es desenganxen de la capa de grafit, fent que el rendiment del cicle de la bateria disminueixi. No obstant això, es pot establir una pel·lícula SEI estable a l'electròlit compost CE o EC + DMC. En general, es considera que un dissolvent mixt de EC i un carbonat de cadena és un excel·lent electrolito d'una bateria de ions de liti, com ara EC + DMC, EC + DEC i similars. La mateixa sal de liti electròlit, com el sistema LiPF6 o LiC104, PC + DME, sempre presenta el pitjor rendiment de càrrega i descàrrega (relatiu al sistema EC + DEC, EC + DMC) per al material C-MVMB de la microesfera de carboni de la mesofàsia. Però no és absolutament, quan la PC s'utilitza en additius relacionats per a bateries d'ions de liti, és beneficiós millorar el rendiment a baixes temperatures de la bateria.
El dissolvent orgànic ha d'estar controlat estrictament abans de l'ús. Per exemple, la puresa és del 99,9% o més, i el contingut d'humitat ha de ser de 10 * 10 ± 6 o menys. Hi ha una estreta relació entre la puresa del dissolvent i la tensió estable. El potencial d'oxidació del dissolvent orgànic amb l'estàndard de puresa és d'uns 5V. El potencial d'oxidació del dissolvent orgànic és de gran importància per estudiar el sobrecàrrec i la seguretat de la bateria. El control estricte de la humitat dels dissolvents orgànics té una influència decisiva en la preparació d'electròlits qualificats. L'aigua inferior a 10 * l0? -6 pot reduir la descomposició del LiPF6, frenar la descomposició de la pel·lícula SEI i evitar que augmenti el gas. El contingut d'humitat es pot aconseguir mitjançant adsorció de tamís molecular, destil·lació atmosfèrica o de buit, i introducció d'un gas inert.
Sal de liti electrolític 1.2
LiPF6 és la sal de liti electrolític més utilitzada i és la futura direcció del desenvolupament de la sal de liti. En la mesura del possible, LiCIO4, LiAsF6, etc. també s'utilitzen com a electròlits al laboratori. No obstant això, perquè el rendiment de la bateria amb LiC104 a altes temperatures no és bo, i el mateix LiC104 és fàcilment explotat per l'impacte, també és un fort oxidant, que no és segur per a les bateries. No és adequat per a ús industrial a gran escala de bateries de ions de liti,
LiPF6 és estable a l'elèctrode negatiu, té una gran capacitat de descàrrega, alta conductivitat, poca resistència interna, velocitat ràpida i alta, però és extremadament sensible a la humitat i l'àcid HF, fàcil de reaccionar i només es pot operar en un ambient sec ( com guants amb una humitat ambiental de menys de 20x10). En la caixa), i no resistent a altes temperatures, la reacció de descomposició es produeix a 80 ºC a 100 ºC i es formen pentafluorur de fòsfor i fluorur de liti, que és difícil de purificar. Per tant, quan es prepara l'electròlit, s'ha de controlar l'autoconstrucció i la calor del dissolvent causada per la dissolució de LiPF6. desglossament. El percentatge de LiPF produït a la Xina és generalment alt, però el contingut d'àcid HF és massa alt per ser usat directament per preparar l'electròlit i ha de ser purificat.
1.3 additius
Hi ha molts tipus d'additius, i els diferents fabricants de bateries d'ions de liti tenen diferents requisits sobre l'ús i el rendiment de la bateria, i el focus dels additius seleccionats també és diferent. En general, els additius utilitzats s'utilitzen principalment de tres maneres:
(1) Afegint anisol a l'electròlit per millorar el rendiment de la pel·lícula SEI
L'addició d'anisol a l'electròlit de la bateria de ions de liti pot millorar el rendiment del cicle de la bateria i reduir la pèrdua irreversible de la capacitat de la bateria. L'anisol reacciona amb el producte desitjat del dissolvent per formar LiOCH, que facilita la formació d'una pel·lícula SEI altament estable i estable a la superfície de l'elèctrode, millorant així el rendiment del cicle de la bateria. La plataforma de descàrrega de la bateria pot mesurar l'energia que la bateria pot alliberar per sobre de 3.6V, i fins a cert punt reflecteix les grans característiques de descàrrega de corrent de la bateria. A la pràctica, hem trobat que l'addició d'anisol a l'electròlit pot estendre la plataforma de descàrrega de la bateria i augmentar la capacitat de descàrrega de la bateria.
(2) Addició d'òxid metàl·lic per reduir l'aigua de traça i l'àcid HF en l'electròlit
Com es va esmentar anteriorment, les bateries d'ions de liti són molt estrictes amb els requisits d'aigua i àcid en l'electròlit. El compost carbodiimida pot hidrolitzar LiPF6 en un àcid. A més, alguns òxids metàl·lics com Al2O3, MgO, BaO, Li2CO3, CaCO3, etc. s'utilitzen per fregar HF. Tanmateix, la taxa d'eliminació d'àcid és massa lent pel que fa a la hidròlisi de LiPF6, i és difícil filtrar-se. El contingut total de Li, P i F en l'electròlit de la bateria de liti és del 96,3%, i la suma d'altres elements principals d'impureses com Fe, K, Na, CI i A1 és del 0,055%.
(3) Evita l'sobrecàrrega i la sobredischisió
Tradicionalment anti-càrrega a través del circuit de protecció interna de la bateria, ara es vol afegir additius a l'electròlit, com l'anell de imidazolium de sodi, bifenils, carbazoles i altres compostos, aquests compostos estan en fase de recerca.