Lityòm Ion batri elektwolit Fòmilasyon Entwodiksyon

Lithium-ion batri elektwolit se elektwolit likid ki pa akeuz ki konpoze de solvang òganik ak sèl ityòm elektwolit. Natirèlman, gen elektwolit solid. Kisa yo fè? Ann gade.

1. likid ityòm ion batri elektwolit

Chwa nan elektwolit gen yon gwo enpak sou pèfòmans nan ityòm-ion pil. Li dwe chimik ki estab, sitou pa fasil pou dekonpoze nan pi wo potansyèl ak anviwònman tanperati ki pi wo, e li gen pi wo konduktivite iyonik (GG gt; 10-3s) / cm), epi li dwe inaktif nan materyèl yo anod ak katod, epi yo pa kapab korode yo.

Sèl kondiktif gen ladan LiCIO4, LiPF6, LiBF6, LiA SF6 ak LiOSO2CF3, ak konduktivite elektrik yo nan lòd LiAsF6> LiPF6> LiCIO4> LiBF6> LiOSO2CF3. LiClO4 se tendans pwoblèm sekirite tankou eksplozyon akòz oksidabilite segondè li yo, ki se jeneralman limite a sa sèlman etid eksperimantal; LiAsF6 gen gwo konduktivite iyonik, pirifikasyon fasil ak bon estabilite, men li gen toksik Kòm, epi itilizasyon li limite.

LiBF6 gen estabilite chimik ak tèmik pòv ak konduktivite elektrik ki ba. LiO SO2CF3 gen pòv konduktivite elektrik e li gen yon efè korozivite sou elektwòd la, kidonk li se raman itilize; byenke LiPF6 ap sibi reyaksyon dekonpozisyon, li gen gwo konduktivite iyonik, se konsa aktyèl ityòm ion Batri a fondamantalman itilize LiPF6. Kounye a, pi fò nan elektwolit yo itilize nan pil ityòm-ion komèsyal itilize LiPF6 EC2DMC, ki gen pi wo konduktivite iyonik ak pi bon estabilite elektwochimik.

2. Solid elektwolit

Itilizasyon dirèk nan ityòm metalik kòm materyèl anod gen yon gwo kapasite revèsib, kapasite teyorik li yo kòm yon wo 3862mAh-g-1, ki se plis pase dis fwa sa yo ki an materyèl grafit, ak pri a se pi ba yo. Li konsidere kòm nouvo jenerasyon ki pi attrayant nan pil ityòm-ion. Materyèl la anod, men yo pral pwodwi ityòm dendritik. Sèvi ak elektwolit solid kòm kondiksyon ion ka anpeche kwasans lan nan ityòm dendritik, sa ki fè li posib pou ityòm metalik yo dwe itilize kòm yon materyèl anod. Anplis de sa, itilize nan elektwolit solid ka evite enpèfeksyon yo nan flit likid elektwolit, epi yo ka batri a dwe fèt nan yon mens (sèlman 0.1mm epè), pi wo dansite enèji, ak pi piti volim segondè-enèji batri.

Elektwolit solid polymère a gen karakteristik bon fleksibilite, pwopriyete fim-fòme, estabilite, ak pri ki ba. Li ka itilize kòm yon separatè ant elektwòd pozitif ak negatif ak kòm yon elektwolit pou transfere iyon.

Solid elektwolit polymère ka jeneralman divize an sèk solid elektwolit polymère (SPE) ak jèl polymère elektwolit (GPE). SPE solid polymère elektwolit se sitou ki baze sou oksid PE (PEO). Dezavantaj li se ke konduktivite a ion ki ba, ki ka sèlman rive nan 10-40cm nan 100 ° C.

Ajoute yon sòlvan likid òganik ak gwo dyelèktrik konstan ak ba pwa molekilè tankou PC nan elektwolit polymère solid la ka anpil amelyore solubility sèl kondiktif la. Elektwolit ki fòme a se elektwolit GPE polymère jèl la, ki gen yon tanperati ki wo nan tanperati chanm nan. Ionic konduktiviti, men nan pwosesis pou yo sèvi ak, li pral koule soti epi yo vin envalid. Gel polymère ityòm ion pil te commercialisés.

3. Elektwolit jèl

Konpozan prensipal yo nan elektwolit jèl polymère a se fondamantalman menm jan ak elektwolit likid òganik la, eksepte ke elektwolit likid òganik la adsorb sou matris polymère jèl la. Se poutèt sa, nan adisyon a kondisyon ki anwo yo, li ta dwe genyen tou adezyon ant elektwòd aktif materyèl la Bon adezyon, tout Solvang yo fiks nan matris la polymère, pa gen okenn sòlvan gratis òganik, asire pa gen okenn flit, bon pèfòmans koube ak segondè mekanik fòs.

Lityòm-ion batri elektwolit ta dwe satisfè:

Yon ion Lityòm gen konduktivite segondè, ki se 3 × 10-3 ~ 2 × 10-2S / cm nan yon ranje tanperati lajè;

B gen yon fenèt elèktrochimik lajè, se sa ki, li estab nan yon ranje vòltaj lajè (pou ityòm-ion pil, li dwe estab nan 4.5V) san reyaksyon dekonpozisyon, se sa ki, li gen bon estabilite oksidasyon.

C se chimik ki estab, se sa ki, li fondamantalman pa reyaji avèk materyèl yo elektwòd nan sistèm nan batri tankou elektwòd la pozitif, elektwòd la negatif, pèseptè aktyèl la, séparation a, ak adezif la;

D garanti likid nan yon ranje tanperati lajè, jeneralman espere ranje tanperati a se -40 ~ +700C

E gen bon pwopriyete solvasyon pou iyon;

F se ki pa toksik, presyon vapè ki ba, san danje yo itilize;

G ka ankouraje reyaksyon revèsib elektwòd la otank posib, e li gen bon konpatibilite ak elektwòd la;

H fasil pou prepare ak pri ki ba.