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鋰鹽添加劑在電解液中扮演怎樣的角色?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2018年12月03日  

鋰離子電池具有高能量密度、長期循環(huán)穩(wěn)定性等優(yōu)勢成為目前應(yīng)用最廣泛的電源。鋰離子電池主要由正極、負(fù)極、隔膜、電解液四大主要部分組成。電解液作為鋰離子電池中的重要組成之一,在正負(fù)極之間起傳輸離子的作用,對電池性能的發(fā)揮至關(guān)重要。

電解液一般由有機(jī)溶劑、鋰鹽和添加劑組成。目前最常用的鋰鹽是LiPF6,雖然其熱穩(wěn)定性差,易分解形成HF而腐蝕SEI膜,造成電池性能的劣化,各種新型鋰鹽也層出不窮,但仍然沒有撼動LiPF6在鋰鹽中的地位。

目前最常見的鋰鹽有:LiPF6(六氟磷酸鋰)、LiBOB(雙草酸硼酸鋰)、LiBF4(四氟硼酸鋰)、LiODFB(二氟草酸硼酸鋰)、LiTFSI(雙(三氟甲基磺酰)亞胺鋰)、LiFSI(雙(氟代磺酰)亞胺鋰)、LiPO2F2(二氟磷酸鋰)、LiFOP(四氟草酸磷酸鋰)等。其中除六氟磷酸鋰外的其它鋰鹽多用于添加劑。這些鋰鹽都有各自的特點:

LiBOB:電導(dǎo)率較高,石墨負(fù)極上成膜性能好,高溫性能較好;溶解度偏低,部分低介電常數(shù)的溶劑幾乎不溶解,與部分正極相容性不好;

LiBF4:對水分不是很敏感,熱穩(wěn)定性比LiPF6高,HF含量低,低溫性能好;電導(dǎo)率低,單獨使用不能在碳負(fù)極形成穩(wěn)定SEI膜;

LiODFB:LiBF4和LiBOB的結(jié)合體,高溫性能優(yōu)良,在較寬的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)良的離子導(dǎo)電性,在鏈狀碳酸酯溶劑中溶解度較大;

LiTFSI:電導(dǎo)率高于LiPF6,熱穩(wěn)定性高,分解溫度大于200℃,低溫性能好;腐蝕鋁箔;

LiPO2F2:溶解度較低,低溫性能好同時可以改善高溫性能。

雖然這些鋰鹽不能作為電解液的主鹽使用,但作為配角(添加劑)使用卻表現(xiàn)良好。

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