液態鋰電池主要包括正極材料、負極材料、隔膜中心的四個重要部分和電解液。電解液主要負責正負離子之間的傳導、電池能量密度、循環壽命、功率密度和安全性能。寬溫應用將發揮關鍵作用,被稱為電池的“血液”。
在電池應用中,電解液需要滿足高導電性、良好的熱穩定性、高化學穩定性、寬電化學窗口、寬工作溫度范圍、良好的安全性等性能指標。那么,鋰電池電解液的主要成分有哪些呢?
鋰電池電解液的主要成分是溶劑、溶質、添加劑等原料,在一定條件下按比例調制。三種原材料的質量分別占80%-85%、10%-12%和3%-5%,成本分別占25%-30%、40%-50%、10%-30%。
1、溶劑:主要作為鋰離子的運輸載體,常用于碳酸酯溶劑,包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)等。通常,高粘度和低粘度溶劑一起使用。常見的組合包括EC+DEC,EC+DMC,EC+DMC+EMC,EC+DMC+DEC等。
2、溶質:作為鋰離子的供應方,一般選擇四氟硼酸鋰(LiBF4)、六氟磷酸鋰(LiPF6)、新型鋰鹽二氟化鋰磺酰亞胺(LiFSI)等。
3、助劑:具體功能的材料,電解液一般含有多種助劑,按作用分有薄膜助劑、高/低溫助劑、過充保護助劑、阻燃助劑、倍率助劑等。典型的是碳酸乙烯酯 (VC)、氟化物碳酸乙烯酯 (FEC) 等。
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