1.1 органічний розчинник
Органічний розчинник є основною частиною електроліту, а продуктивність електроліту тісно пов'язана з продуктивністю розчинника. Мастило розчинника зазвичай використовується в електролітах літій-іонного акумулятора, таких як етиленкарбонат (ЕК), діетилкарбонат (DEC), диметилкарбонат (DMC), етил метил карбонат (ЕМС) і т.п. диметиловий ефір етиленгліколю (ДМЕ) і тому подібне переважно використовують для первинних літієвих батарей. ПК використовується у вторинних акумуляторах, а сумісність з графітовими анодами літій-іонних акумуляторів дуже погана. Під час зарядки та розрядки ПК розкладається на поверхні графітових анодів, і колеги відшаровують графітовий шар, внаслідок чого продуктивність циклу батареї зменшується. Однак стабільна плівка SEI може бути встановлена в композитному електроліті EC або EC + DMC. Зазвичай вважається, що змішаний розчинник з ЕС і карбонатом ланцюга є відмінним електролітом літієвої іонної батареї, такий як EC + DMC, EC + DEC і подібні. Ті ж солі літію електроліту, такі як LiPF6 або LiC104, система PC + DME завжди проявляють найгірші характеристики заряду і розряду (відносно системи EC + DEC, EC + DMC) для мезофазного матеріалу вуглецевої мікросфери C-MVMB. Але не зовсім, коли ПК використовується в споріднених добавок для літій-іонних акумуляторів, це корисно для поліпшення низькотемпературних характеристик батареї.
Перед застосуванням органічний розчинник повинен суворо контролюватися. Наприклад, чистота повинна бути 99,9% або більше, і вміст вологи має бути 10 * 10 ± 6 або менше. Існує тісний зв'язок між чистотою розчинника і стабільною напругою. Потенціал окислення органічного розчинника з стандартом чистоти становить близько 5В. Потенціал окислення органічного розчинника має велике значення для вивчення перезарядки та безпеки батареї. Строгий контроль вологості органічних розчинників має вирішальний вплив на приготування кваліфікованих електролітів. Вода нижче 10 * l0? -6 може зменшити розкладання LiPF6, уповільнити розкладання плівки SEI і запобігти підйому газу. Вміст вологи може бути досягнуто шляхом адсорбції молекулярного сита, атмосферної або вакуумної дистиляції і введення інертного газу.
1,2 електроліт літієвої солі
LiPF6 є найбільш часто використовуваною електролітом літієвої солі і є майбутнім напрямком розвитку солі літію. Наскільки це можливо, LiCIO4, LiAsF6 і т.д. також використовуються в якості електролітів в лабораторії. Однак, оскільки висока температура роботи акумулятора за допомогою LiC104 не є хорошим, і сам LiC104 легко вибухнув від удару, він також є сильним окислювачем, який не є безпечним для використання в батареях. Не підходить для промислового масштабного використання літій-іонних акумуляторів,
LiPF6 стійкий до негативного електрода, має високу пропускну здатність, високу провідність, малий внутрішній опір, швидку швидкість заряду і розряду, але надзвичайно чутливий до вологи і кислоти HF, легко реагує і може працювати тільки в сухому середовищі ( такі як рукавички з вологою навколишнього середовища менше 20x10). У коробці), і не стійкі до високої температури, реакція розкладання відбувається при 80 ° С-100 ° С, а пентафторид фосфору і фторид літію утворюються, що важко очищати. Отже, при приготуванні електроліту необхідно контролювати саморозкладання і теплоту розчинника, викликане розчиненням LiPF6. зламатися. Процентний вміст LiPF, виробленого в Китаї, зазвичай дорівнює стандарту, але вміст кислоти HF занадто високий, щоб його можна було безпосередньо використати для приготування електроліту і його необхідно очистити.
1.3 добавки
Є багато видів добавок, і різні виробники літій-іонних акумуляторів мають різні вимоги до використання і продуктивності батареї, і фокус вибраних добавок також відрізняється. В цілому, використовувані добавки використовуються в основному трьома способами:
(1) Додавання анізолу до електроліту для поліпшення продуктивності плівки SEI
Додавання анізолу до електроліту літій-іонної батареї може покращити продуктивність циклу батареї і зменшити незворотну втрату потужності батареї. Анізол реагує з бажаним продуктом розчинника з утворенням LiOCH, що полегшує утворення високостабільної і стабільної SEI-плівки на поверхні електрода, тим самим поліпшуючи робочі характеристики циклу батареї. Вивантажувальна платформа батареї може вимірювати енергію, яку акумулятор може випустити вище 3.6В, і в деякій мірі відображати великі поточні характеристики розрядки батареї. На практиці ми виявили, що додавання анізолу до електроліту може розширювати розвантажувальну платформу батареї і збільшувати розрядну ємність батареї.
(2) Додавання оксиду металу для зменшення слідової води і кислоти HF в електроліті
Як згадувалося раніше, літій-іонні акумулятори дуже суворі з вимогами води і кислоти в електроліті. Карбодиимидное з'єднання може гідролізувати LiPF6 в кислоту. Крім того, деякі оксиди металів, такі як Al2O3, MgO, BaO, Li2CO3, CaCO3 і т.д., використовуються для видалення HF. Однак швидкість видалення кислоти є занадто повільною щодо гідролізу LiPF6, і її важко фільтрувати. Сумарний вміст Li, P і F в електроліті літієвої батареї становить 96,3%, а сума інших основних домішкових елементів, таких як Fe, K, Na, CI і A1, становить 0,055%.
(3) Запобігання перезарядки та перезарядки
Традиційні протизарядні через внутрішню захисну ланцюг батареї, тепер бажано додати добавки до електроліту, такі як натрієві імідазолієві кільця, біфеніли, карбазоли та інші сполуки, такі сполуки знаходяться на стадії дослідження.