一張圖了解鋰離子電池電解液——鋰鹽

2020-12-01 OFweek維科網

　　鋰電池電解液主要成分介紹：

　　1.碳酸乙烯酯：分子式： C3H4O3

　　透明無色液體(>35℃)，室溫時為結晶固體。沸點：248℃/760mmHg ，243-244℃/740mmHg；閃點：160℃；密度：1.3218；折光率：1.4158(50℃)；熔點：35-38℃；本品是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶劑。可用作紡織上的抽絲液；也可直接作為脫除酸性氣體的溶劑及混凝土的添加劑；在醫藥上可用作製藥的組分和原料；還可用作塑料發泡劑及合成潤滑油的穩定劑；在電池工業上，可作為鋰電池電解液的優良溶劑

　　2.碳酸丙烯酯 分子式：C4H6O3

　　無色無氣味，或淡黃色透明液體，溶於水和四氯化碳，與乙醚，丙酮，苯等混溶。是一種優良的極性溶劑。本產品主要用於高分子作業、氣體分離工藝及電化學。特別是用來吸收天然氣、石化廠合成氨原料其中的二氧化碳，還可用作增塑劑、紡絲溶劑、烯烴和芳烴萃取劑等。

　　毒理數據：動物實驗經口服或皮膚接觸均未發現中毒.大鼠經口LD50=2，9000 mg/kg.

　　本品應儲存於陰涼、通風、乾燥處，遠離火源，按一般低毒化學品規定儲運。

　　3.碳酸二乙酯 分子式：CH3OCOOCH3

　　無色液體，稍有氣味；蒸汽壓1.33kPa/23.8℃；閃點25℃(可燃液體能揮發變成蒸氣，跑入空氣中。溫度升高，揮發加快。當揮發的蒸氣和空氣的混合物與火源接觸能夠閃出火花時，把這種短暫的燃燒過程叫做閃燃，把發生閃燃的最低溫度叫做閃點。閃點越低，引起火災的危險性越大。)；熔點-43℃；沸點125.8℃；溶解性：不溶於水，可混溶於醇、酮、酯等多數有機溶劑；密度：相對密度(水=1)1.0；相對密度(空氣=1)4.07；穩定性：穩定；危險標記 7(易燃液體)；主要用途：用作溶劑及用於有機合成。

　　而鋰離子電池所用的鋰鹽一般為LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiN(CF3SO2)2等物質，這些鋰鹽多數是易水解和熱穩定性較差的物質，下面我們來具體看看。

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    在充電時，由於鋰離子會從正極脫嵌，因此Ni將由+2價轉變為+3價乃至+4價，同時正極會與電解質反應生成一層固體電解質界面（CEI層），CEI層對正極會起到保護作用（與負極的SEI膜類似），阻礙正極與電解液的進一步反應，提高正極在脫鋰條件下的穩定性。但CEI膜的形成，也會同時造成電池阻抗增加、倍率衰減、容量衰減、產生氣體等問題。
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    Senyshyn（通訊作者）等人通過中子衍射的方式分析了壽命末期的鋰離子電池內部的Li和電解液的分布，研究表明在壽命末期的鋰離子電池中Li和電解液的分布出現了顯著的不均勻現象。採用中子衍射的方法研究電解液需要對電解液的結構和特性有充分的了解，實際上在相關的文獻中已經對EC、DEC有了比較充分的研究，但是對於DMC的研究還比較少。
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