鋰電池對電解液的要求,LiPF6電解液優(yōu)勢
來源:存能電氣 日期:2019-07-18 13:18 瀏覽量:次
鋰電池對電解液的要求,LiPF6電解液優(yōu)勢。有哪些?解液溶液的生產(chǎn)日趨成熟,因為對鋰電的各項性能均起著至關(guān)重要的作用,所以電解液溶劑也一直是研究熱點之一。電解液在鋰電池正、負極之間起到傳導離子的作用,是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點的保證。
鋰電池對電解液的要求有哪些?
由于鋰離子電池充放電電位較高,而且陽極材料嵌有化學活性較大的鋰,所以電解質(zhì)必須采用有機化合物而不能含有水。鋰離子電池采用的電解液是在有機溶劑中溶有電解質(zhì)鋰鹽的離子型導體。一般作為實用鋰離子電池的有機電解液應該具備以下性能:
(1)離子電導率高,一般應達到10-3~2*10-3S/cm;鋰離子遷移數(shù)應接近于1;
(2)電化學穩(wěn)定的電位范圍寬;必須有0~5V的電化學穩(wěn)定窗口;
(3)熱穩(wěn)定好,使用溫度范圍寬;
(4)化學性能穩(wěn)定,與電池內(nèi)集流體和活性物質(zhì)不發(fā)生化學反應;
(5)安全低毒,最好能夠生物降解;
(6)安全、無毒、無污染性。
鋰電池主要使用的電解質(zhì)有高氯酸鋰、六氟磷酸鋰等。但用高氯酸鋰制成的電池低溫效果不好,有爆炸的危險,日本和美國已禁止使用。而用含氟鋰鹽制成的電池性能好,無爆炸危險,適用性強,特別是用六氟磷酸鋰制成的電池,除上述優(yōu)點外,將來廢棄電池的處理工作相對簡單,對生態(tài)環(huán)境友好,因此該類電解質(zhì)的市場前景十分廣泛。
LiPF6電解液的優(yōu)勢
LiAsF6有非常高的電導率、穩(wěn)定性和電池充電放電率,但由于砷的毒性限制了它的應用,目前最常用的是LiPF6。LiPF6具有溶解性好、離子傳導能力高、離子解離度高等優(yōu)點,但是它熱穩(wěn)定性差、易水解生成HF,而HF是造成電池性能衰減的重要原因。
LiFSI-LiPF6混合鹽:改善鋰離子電池電解液性能,雙亞胺鋰LiFSI是最近出現(xiàn)的比較熱門的新型鋰鹽,因其具有比LiPF6更好的熱穩(wěn)定性、導離子能力及更高的鋰離子遷移數(shù),成為最有希望取代LiPF6應用于高性能鋰離子電池中的鋰鹽。但是目前LiFSI的價格遠遠高于LiPF6,完全用它取代LiPF6作為主體鋰鹽用于電解液中的成本過高,商業(yè)化推廣較難。
幾種常用鋰鹽的簡單性能對比:
LiBF4:低溫性能比較好,但是價格昂貴和溶解度比較低;
LiPF6:綜合性能比較好,缺點是易吸水水解;
LiAsF6:綜合性能比較好,但是毒性太大;
LiClO4:綜合性能比較好,但是強氧化性導致安全性不高;
LiBOB:高溫性能比較好,尤其能擬制溶劑對負極的插入破壞,但是溶解度太低。
以上就是鋰電池對電解液的要求,LiPF6電解液優(yōu)勢。LiAsF6有非常高的電導率、穩(wěn)定性和電池充電放電率,但由于砷的毒性限制了它的應用,目前最常用的是LiPF6。
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