1.1 organiskais šķīdinātājs
Organiskais šķīdinātājs ir galvenā elektrolīta daļa, un elektrolīta darbība ir cieši saistīta ar šķīdinātāja darbību. Šķīdinātāja eļļa, ko parasti izmanto litija jonu akumulatoru elektrolītos, piemēram, etilēnkarbonāts (EC), dietilkarbonāts (DEC), dimetilkarbonāts (DMC), etilmetilkarbonāts (EMC) uc, parasti nav piemērots propilēna karbonātam (PC)), \ t etilēnglikola dimetilēteris (DME) un tamlīdzīgi, ko galvenokārt izmanto litija primārajām baterijām. PC tiek izmantots sekundārajos akumulatoros, un litija jonu akumulatoru saderība ar grafīta anodiem ir ļoti vāja. Uzlādes un izlādes laikā PC sadalās uz grafīta anodu virsmas, un kolēģi noņem grafīta slāni, samazinot akumulatora darbības ciklu. Tomēr EK vai EC + DMC kompozīta elektrolītā var izveidot stabilu SEI plēvi. Tiek uzskatīts, ka EK un ķēdes karbonāta sajauktais šķīdinātājs ir lielisks litija jonu akumulatora elektrolīts, piemēram, EC + DMC, EC + DEC un tamlīdzīgi. Tāds pats elektrolīta litija sāls kā LiPF6 vai LiC104, PC + DME sistēma vienmēr parāda sliktāko uzlādes un izlādes veiktspēju (salīdzinājumā ar EC + DEC, EC + DMC sistēmu) mezofāzes oglekļa mikrosfērām C-MVMB materiālam. Bet ne pilnīgi, ja datoru izmanto saistītās piedevās litija jonu baterijām, ir lietderīgi uzlabot akumulatora zemas temperatūras veiktspēju.
Pirms lietošanas organiskais šķīdinātājs ir stingri jākontrolē. Piemēram, tīrībai jābūt 99,9% vai vairāk, un mitruma saturam jābūt 10 * 10 ± 6 vai mazākam. Pastāv cieša saikne starp šķīdinātāja tīrību un stabilu spriegumu. Organiskā šķīdinātāja oksidācijas potenciāls ar tīrības standartu ir aptuveni 5V. Organiskā šķīdinātāja oksidācijas potenciāls ir ļoti svarīgs, lai izpētītu akumulatora uzlādi un drošību. Organisko šķīdinātāju mitruma stingrai kontrolei ir izšķiroša ietekme uz kvalificētu elektrolītu sagatavošanu. Ūdens, kas mazāks par 10 * 10? -6, var samazināt LiPF6 sadalīšanos, palēnināt SEI plēves sadalīšanos un novērst gāzes pieaugumu. Mitruma saturu var sasniegt ar molekulāro sietu adsorbciju, atmosfēras vai vakuuma destilāciju un inertas gāzes ievadīšanu.
1.2. Elektrolīta litija sāls
LiPF6 ir visbiežāk izmantotais litija sāls un tas ir turpmākais litija sāls attīstības virziens. Cik vien iespējams, laboratorijā tiek izmantoti arī elektrolīti LiCIO4, LiAsF6 uc. Tomēr, tā kā akumulatora augstā temperatūra, izmantojot LiC104, nav laba, un LiC104 pats ir viegli eksplodējams, tas ir arī spēcīgs oksidētājs, kas nav drošs lietošanai baterijās. Nav piemērots litija jonu akumulatoru rūpnieciskai lietošanai,
LiPF6 ir stabils negatīvajam elektrodam, tam ir liela izlādes spēja, augsta vadītspēja, maza iekšējā pretestība, ātrs uzlādes un izlādes ātrums, bet ir ļoti jutīga pret mitrumu un HF skābi, viegli reaģējama, un to var darbināt tikai sausā atmosfērā ( piemēram, cimdi, kuru mitrums ir mazāks par 20x10). Kārbā), kas nav izturīga pret augstu temperatūru, noārdīšanās reakcija notiek 80 ° C - 100 ° C temperatūrā, un veidojas fosfora pentafluorīds un litija fluorīds, ko ir grūti iztīrīt. Tāpēc, gatavojot elektrolītu, jākontrolē LiPF6 izšķīdināšanas radītais pašizdalīšanās un šķīdinātāja siltums. saplīst. Ķīnā ražotā LiPF procentuālais daudzums parasti ir standarts, bet HF skābes saturs ir pārāk augsts, lai to varētu tieši izmantot elektrolīta sagatavošanai, un tas ir jāattīra.
1.3 piedevas
Ir daudz veidu piedevas, un dažādiem litija jonu akumulatoru ražotājiem ir atšķirīgas prasības attiecībā uz akumulatora lietošanu un veiktspēju, un arī izvēlēto piedevu fokuss ir atšķirīgs. Kopumā izmantotās piedevas galvenokārt izmanto trīs veidos:
(1) Anizola pievienošana elektrolītam, lai uzlabotu SEI plēves veiktspēju
Anizola pievienošana litija jonu akumulatora elektrolītam var uzlabot akumulatora darbības ciklu un samazināt akumulatora neatgriezenisko jaudas zudumu. Anizols reaģē ar vēlamo šķīdinātāja produktu, veidojot LiOCH, kas atvieglo stabila un stabila SEI plēves veidošanos uz elektroda virsmas, tādējādi uzlabojot akumulatora darbības ciklu. Akumulatora izlādes platforma var izmērīt enerģiju, ko akumulators var atbrīvot virs 3,6 V, un zināmā mērā atspoguļo akumulatora lielās strāvas izlādes īpašības. Praksē mēs esam noskaidrojuši, ka anizola pievienošana elektrolītam var pagarināt akumulatora izlādes platformu un palielināt akumulatora izlādes jaudu.
(2) Metāla oksīda pievienošana, lai samazinātu ūdens un HF skābes daudzumu elektrolītā
Kā jau minēts iepriekš, litija jonu baterijas ir ļoti stingras ar elektrolīta ūdens un skābes prasībām. Karbodiimīda savienojums var hidrolizēt LiPF6 skābi. Turklāt HF attīrīšanai izmanto dažus metāla oksīdus, piemēram, Al2O3, MgO, BaO, Li2CO3, CaCO3 utt. Tomēr skābes noņemšanas ātrums ir pārāk lēns, salīdzinot ar LiPF6 hidrolīzi, un ir grūti filtrēt. Li, P un F kopējais saturs litija akumulatora elektrolītā ir 96,3%, un citu galveno piemaisījumu elementu, piemēram, Fe, K, Na, CI un A1, summa ir 0,055%.
(3) Novērst pārkraušanu un pārkraušanu
Tradicionālais anti-overloaded caur akumulatora iekšējo aizsardzības ķēdi, tagad ir vēlams pievienot piedevas elektrolītam, piemēram, nātrija imidazolija gredzenu, bifenilus, karbazolus un citus savienojumus, šādi savienojumi ir pētījuma stadijā.