锂离子电池
材料
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之电解液(详细篇) 锂离子电池材料之电解液(详细篇) 作者:佚名 来源:本站原创 发布时间:2009-11-3 11:39:35 [收 藏] [评 论] 锂离子电池材料之电解液(详细篇) 3、电解液(1) 第一代电解液:PC + DME + 1M LiPF6 与石墨负极匹配性差,易发生溶剂共嵌入。 第二代电解液:EC + DMC(or DEC) + 1M LiPF6 低温性能差 第三代电解液:EC + DMC(DEC) + EMC + 1M LiPF6 电导率可达10-2S.cm-1,>50% 目前工作大多集中在选择添加剂方面,以提高电池首次充放电效率,提高SEI稳定性。 电解液(2)-液态电解质溶液 锂离子电池采用溶有锂盐的非质子有机溶剂为电解液。由于有机电解液参与负极表面SEI膜的形成,因此对电池性能的影响重大。 作为锂离子电池的电解液,需满足以下几个基本条件: ①化学稳定性好,电化学窗口宽 ②电导率高 ③与负极材料适配性好,并能形成稳定SEI膜 ④工作温度范围宽(-40—60℃) ⑤价格低廉,材料易得 ⑥无毒,无污染 此主
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相关图片如下: 电解液(3) A、溶剂部分 非质子性有机溶剂。为获得尽可能高的电导,常采用二元或多元组分溶剂。 a、碳酸丙烯酯 PC (Propylene Carbonate) b、碳酸乙烯酯 EC (Ethylene Carbonate ) c、碳酸二甲酯 DEC(Dimethyl Carbonate) d、Propiolic Acid 甲酯 e、1,4–丁丙酯 GBL(γ- Butyrolactone) B、溶质部分 a、LiPF6(主要) b、LiBF4 c、LiClO4 d、LiAsF6 e、LiCF3SO3等 电解液(4) A、环状碳酸化合物(cyclic carbonate) 常用 EC(Ethylene Carbonate)及PC(Propylene Carbonate) ①光气法 --- 利用双醇化合物﹝glycol﹞和光气反应 CH2OHCH2OH + COCl2 -------> (CH2O)2CO + 2 HCl ②二氧化碳合成法 CH2OCH2 + CO2 -------> (CH2O)2CO 电解液(5) B、链状碳酸化合物 常用DMC(Dimethyl Carbonate)和DEC(Diethyl Carbonate) ①一氧化碳合成法 2CH3OH + CO + 1/2 O2 -------> (CH3O)2CO + H2O ②酯交换法 C2H5OH + (CH3O)2CO -------> CH3OCOOC2H5 + CH3OH 电解液(6)-聚和物电解质开发(polymer electrolyte) ① Dry polymer Electrolyte:聚合物掺杂锂盐形成“聚合物—锂离子络合物”。 由于室温锂离子电导率低(约10-8s.cm-1),难以满足应用要求 此主题相关图片如下: 解液(6)-聚和物电解质开发(polymer electrolyte) ② Plasticized Polymer Electrolyte(塑料化聚合物电解质):采用增塑
方法
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,将有机电解质溶液作为增塑剂加入到聚合物基质材料(如PMMA聚甲基丙烯酸甲酯,PAN聚丙烯腈,PVDF聚偏氟乙烯)形成的网络结构中,并使之固定化。 此主题相关图片如下: 解液(6)-聚和物电解质开发(polymer electrolyte) 电导率可达10-4——10-3s.cm-1,已接近液相溶液电导率,能满足实用要求,已进入实际应用(商品化聚合物锂离子电池)。 自Bellcore公司于1994年率先报道聚合物锂离子电池以来,聚合物电解质的开发受到越来越广泛的关注。 目前工作大多集中在进一步提高膜的实用性能(机械性能及电导率)、发展新的制备方法(光、热引发现场聚合)以及揭示导电机理等方面。 此主题相关图片如下: 此主题相关图片如下: