锂电池作为目前最具有前途的电池之一,其广泛应用的一个重要原因在于其具有优异的性能表现。而锂电池的最重要核心组分则是电解液。关于电解液的成分,下面我们将从三个方面进行解析。
1. 锂离子电解液的基本成分
锂离子电解液是指含有可溶的锂盐的有机流体溶剂。目前,市场上常见的锂离子电解液种类包括:含有碳酸酯溶剂的电解液、含有成环碳酸酯的电解液、氢氟酸盐电解液、含有离子液体的电解液、含有多种有机溶剂的混合电解液五种。
其中,最广泛使用的是含有碳酸酯溶剂的电解液,也就是指含有EC、DMC、DEC等溶剂的电解液。在这些电解液中,一般含有锂盐、添加剂、稀释剂等成分。其中,锂盐一般为LiPF6、LiBF4、LiClO4等。
2. 锂电解液的辅助剂成分
随着锂电池应用领域和性能要求的增加,越来越多的物质加入到了锂电解液中,以提高电池性能、促进电解液流动性和加速电解质吸附等。这些物质通常称为辅助剂。
在锂离子电池中,辅助剂可用作稳定剂(如VC、VE)、界面肥皂剂(如LiTFSI)、添加剂(如硼酸)、抑制剂(如抗氧化剂)等。其中,VC(维生素C)可用作锂电池中的还原剂,它能提供电子,从而抵消过氧化氢和氧化锂的影响,并保持正极的正电位;而LiTFSI则可使电极界面处的电荷变化更为平稳。
3. 锂电解液中的倒数第二个秘密:添加剂
锂电解液中添加剂的作用有很多,例如它们可以增加锂离子的传导性,改进电极界面的稳定性,保持化学稳定性,调节溶剂的极性等等。
目前市场上添加剂的种类很多,包括甲酰丙酮(AcAc)、萘香酮等。其中,甲酰丙酮适用于电池电容高、电导率高的需求;而萘香酮则适合于其溶解度好、安全指标高、稳定性良好的特点。
综上所述,电解液中的成分繁多、种类众多,各具特点。而在研究设计适合某些应用环境下的电池时,精细选择物质和比例就显得尤为重要。