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[导读]随着全球多样化的发展,我们的生活也在不断变化着,包括我们接触的各种各样的电子产品,那么你一定不知道这些产品的一些组成,比如锂电池电解液。

随着全球多样化的发展,我们的生活也在不断变化着,包括我们接触的各种各样的电子产品,那么你一定不知道这些产品的一些组成,比如锂电池电解液。

锂电池电解液是不可忽视的一个方面,毕竟占据电池成本15%的电解液也确实在电池的能量密度、功率密度、宽温应用、循环寿命、安全性能等方面扮演着至关重要的角色。电解液是锂电池四大关键材料正极、负极、隔膜、电解液之一,号称锂离子电池的“血液”,在电池中正负极之间起到传导电子的作用,是锂电池获得高电压、高比能等优点的保证。

电解液是电池正负极之间起传导用途的离子导体,由电解质锂盐、高纯度的有机溶剂和必要的添加剂等原料以一定的比例配成,在电池的能量密度、功率密度、宽温应用、循环寿命、安全性能等方面扮演着至关重要的角色。锂离子电池由外壳、正极、负极、电解液和隔膜组成,其中电极材料无疑是大家关注和研究的焦点。但与此同时,电解液也是不可忽视的一个方面,毕竟占据电池成本15%的电解液也确实在电池的能量密度、功率密度、宽温应用、循环寿命、安全性能等方面扮演着至关重要的角色。

电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料,在一定条件下、按一定比例配制而成的。主要使用的电解质有高氯酸锂、六氟磷酸锂等。但用高氯酸锂制成的电池低温效果不好,有爆炸的危险,日本和美国已禁止使用。而用含氟锂盐制成的电池性能好,无爆炸危险,适用性强,特别是用六氟磷酸锂制成的电池,除上述优点外,将来废弃电池的处理工作相对简单,对生态环境友好,因此该类电解质的市场前景十分广泛。

大功率电解液:目前,商用锂电子电池难以实现高速率连续放电。重要的原因是电池接线片会产生严重的热量,并且内部电阻会导致电池的整体温度过高,从而容易导致热失控。因此,电解质应能够防止电池在保持高电导率的同时过快升温。对于动力锂电池,实现快速充电也是电解质发展的重要方向。

宽温度电解质:高温下电池容易分解电解质,并加剧材料与电解质零件之间的副反应;在低温下,可能会出现电解质盐沉淀,并且SEI膜的负阻抗会翻倍。所谓宽温度电解液就是要使电池具有更宽的工作环境。

安全电解液:电池的安全性在燃烧甚至爆炸中很重要。首先,电池本身是易燃的。因此,当电池过度充电,过度放电,短路时,温度过高可能会导致安全事故。因此,阻燃剂是安全电解质研究的重要方向。通过向常规电解质中添加阻燃添加剂来获得阻燃功能。通常,使用磷基或卤素基阻燃剂。要求阻燃添加剂的价格合理,并且不会损害电解质的性能。此外,使用室温离子液体作为电解质也进入了研究阶段,这将完全消除电池中易燃有机溶剂的使用。另外,离子液体具有极低的蒸气压,良好的热/化学稳定性和不燃性的特征,这将大大提高锂离子电池的安全性。

长周期电解液:由于目前锂离子电池的回收利用,特别是动力锂电池的回收利用,仍然存在较大的技术难度,因此延长电池寿命是缓解这种情况的一种方法。长周期电解质的研究思路有两个重点。一种是电解质的稳定性,包括热稳定性,化学稳定性和电压稳定性。另一个是与其他材料的稳定性,这要求与电极形成稳定的膜。隔膜不会氧化,集电器也不会腐蚀。

在研究设计过程中,一定会有这样或着那样的问题,这就需要我们的科研工作者在设计过程中不断总结经验,这样才能促进产品的不断革新。

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