1.1 de solvant organique
Le solvant organique est la partie principale de l’électrolyte et la performance de l’électrolyte est étroitement liée à la performance du solvant. Solvant pétrole couramment utilisé en lithium ion batterie électrolytes tels que le carbonate d’éthylène (EC), carbonate de diéthyle (DEC), carbonate de diméthyle (DMC), carbonate de méthyle éthyle (EMC), etc., ne sont généralement pas appropriés pour le carbonate de propylène (PC)), l’éthylène glycol diméthyléther (DME) et autres principalement utilisé pour le lithium piles primaires. PC est utilisé dans les piles secondaires, et la compatibilité avec les anodes graphite de batteries lithium-ion est très pauvre. Pendant le chargement et le déchargement, PC se décompose sur la surface d’anodes en graphite, et collègues enlever la couche de graphite, causant la performance du cycle de la batterie à diminuer. Toutefois, un film SEI stable peut être établi dans l’électrolyte composite EC ou EC + DMC. On considère généralement qu’une mélange de solvants de EC et d’un carbonate de chaîne est un excellent électrolyte d’une batterie lithium-ion, comme EC + DMC, EC + DEC et similaires. Le sel de lithium même électrolyte, comme LiPF6 ou LiC104, PC + DME système toujours présente les pires performances de charge et de décharge (par rapport à EC + DEC, système EC + DMC) pour la mésophase carbone microsphères matériel de C-MVMB. Mais pas tout à fait, lorsque le PC est utilisé dans les additifs pour batteries lithium-ion, il est bénéfique pour améliorer les performances de la basse température de la batterie.
Le solvant organique doit être strictement contrôlé avant l’utilisation. Par exemple, la pureté doit être 99,9 % ou plus, et la teneur en eau doit être de 10 * 10±6 ou moins. Il existe une relation étroite entre la pureté du solvant et la tension stable. Le potentiel d’oxydation du solvant organique avec le niveau de pureté est de 5V. Le potentiel d’oxydation du solvant organique est d’une grande importance pour l’étude de la surcharge et la sécurité de la batterie. Un contrôle strict de l’humidité des solvants organiques a une influence décisive sur la préparation des électrolytes qualifiés. L’eau inférieure à 10 * l0 ? -6 peut réduire la décomposition de LiPF6, ralentir la décomposition du film SEI et empêcher la montée de gaz. La teneur en eau est possible par adsorption de tamis moléculaire, distillation atmosphérique ou sous vide et introduction d’un gaz inerte.
sel de lithium de 1,2 électrolyte
LiPF6 est le plus couramment utilisé de sel de lithium électrolyte et est l’orientation future du développement sel de lithium. Dans la mesure du possible, LiCIO4, LiAsF6, etc. sont également utilisés comme électrolytes en laboratoire. Cependant, parce que la performance de la haute température de la batterie à l’aide de LiC104 n’est pas bon et LiC104 lui-même est facilement exploser du fait de l’impact, il est également un oxydant puissant, qui n’est pas sûr pour une utilisation dans les piles. Ne convient pas pour des usages industriels à grande échelle des batteries au lithium-ion,
LiPF6 est stable à l’électrode négative, a la capacité de décharge importante, conductivité élevée, faible résistance interne, charge rapide et la vitesse de décharge, mais est extrêmement sensible à l’humidité et l’acide HF, facile de réagir et il ne peut fonctionner dans une atmosphère sèche ( tel que des gants avec une environnement d’humidité inférieure à 20 x 10). Dans la boîte), pas résistants à haute température, réaction de décomposition se produit entre 80 ° C et 100 ° C et fluorure de lithium et de pentafluorure de phosphore sont formés, ce qui est difficile à purifier. Par conséquent, lors de la préparation de l’électrolyte, la décomposition autonome et solvant chaleur causée par la dissolution de LiPF6 devraient être contrôlés. se dégradent. Le pourcentage de LiPF produite en Chine est généralement conformes aux normes, mais la teneur en acide HF est trop élevée pour être directement utilisé pour préparer l’électrolyte et doit être purifié.
1,3 additifs
Il existe plusieurs types d’additifs et fabricants de batteries ion lithium différents ont des exigences différentes concernant l’utilisation et les performances de la batterie et la mise au point des additifs sélectionnés est également différent. En général, les additifs utilisés sont principalement utilisés de trois façons :
(1) ajout d’anisole à l’électrolyte pour améliorer les performances du film SEI
L’ajout d’anisole à l’électrolyte de la batterie au lithium ion peut améliorer les performances du cycle de la batterie et réduire la perte de capacité irréversible de la batterie. L’anisole réagit avec le produit désiré du solvant pour former LiOCH, qui facilite la formation d’un film SEI très stable et stable sur la surface de l’électrode, ce qui améliore la performance du cycle de la batterie. La plate-forme de la décharge de la batterie permet de mesurer l’énergie que la batterie peut libérer au-dessus de 3.6V et dans une certaine mesure refléter les grandes caractéristiques actuelles de décharge de la batterie. Dans la pratique, nous avons constaté que l’ajout d’anisole à l’électrolyte peut étendre la plate-forme de la décharge de la batterie et augmenter la capacité de décharge de la batterie.
(2) ajout d’oxyde de métal pour réduire la trace de l’eau et l’acide HF dans l’électrolyte
Comme mentionné précédemment, les batteries lithium-ion sont très strictes avec l’eau et l’acides exigences dans l’électrolyte. Le composé carbodiimide peut hydrolyser LiPF6 dans un acide. En outre, certains oxydes métalliques tels que Al2O3, MgO, BaO, Li2CO3, CaCO3, etc. sont utilisées pour piéger HF. Toutefois, le taux d’élimination acide est trop lent par rapport à l’hydrolyse de LiPF6, et il est difficile de filtrer. Le contenu total de Li, P et F dans l’électrolyte de la batterie au lithium est de 96,3 %, et la somme des autres éléments de l’impureté majeur tels que Fe, K, Na, CI et A1 est de 0,055 %.
(3) empêcher surcharge et sur-déchargement
Traditional anti-surchargé par le circuit de protection interne de la batterie, il est maintenant souhaitable d’ajouter des additifs à l’électrolyte, tels que bague d’hydroxydes de sodium, polychlorobiphényles, carbazoles et d’autres composés, ces composés sont à l’étape de la recherche.