1.1 toddydd organig
Y toddydd organig yw prif ran yr electrolyte, ac mae perfformiad yr electrolyte yn gysylltiedig yn agos â pherfformiad y toddydd. Nid yw olew toddyddion a ddefnyddir yn gyffredin mewn electrolytau batri ion lithiwm fel carbonate ethylene (EC), carbonate diethyl (DEC), carbonad dimethyl (DMC), carbonyl ethyl methyl (EMC), ac ati, yn gyffredinol yn addas ar gyfer carbon carbon propylen (PC)), ethylene glycol dimethyl ether (DME) a'r rhai a ddefnyddir yn bennaf ar gyfer batris lithiwm cynradd. Defnyddir PC mewn batris eilaidd, ac mae'r cydweddedd ag anodau graffit o fatris ïon lithiwm yn wael iawn. Yn ystod codi tâl a rhyddhau, mae PC yn dadelfennu ar wyneb anodau graffit, ac mae cydweithwyr yn cuddio oddi ar yr haen graffit, gan achosi i berfformiad beic y batri leihau. Fodd bynnag, gellir sefydlu ffilm SEI sefydlog yn electrolyt cyfansawdd EC neu EC + ECC. Yn gyffredinol, ystyrir bod toddydd cymysg o EC a chadadad cadwyn yn electrolyt ardderchog o batri ion lithiwm, megis EC + DMC, EC + DEC, ac ati. Mae'r un halen lithiwm electrolyte, fel LiPF6 neu LiC104, system PC + DME bob amser yn arddangos y perfformiad gwaethaf a pherfformiad rhyddhau (o'i gymharu â system EC + DEC, EC + DMC) ar gyfer deunydd C-MVMB microsffer carbon mesophase. Ond nid yn gwbl, pan ddefnyddir y cyfrifiadur mewn ychwanegion cysylltiedig ar gyfer batris lithiwm-ion, mae'n fuddiol gwella perfformiad tymheredd isel y batri.
Rhaid rheoli'r toddydd organig yn llym cyn ei ddefnyddio. Er enghraifft, mae'n ofynnol bod y purdeb yn 99.9% neu fwy, ac mae'n rhaid i'r cynnwys lleithder fod yn 10 * 10 ± 6 neu lai. Mae perthynas agos rhwng purdeb y toddydd a'r foltedd sefydlog. Mae potensial ocsideiddio y toddydd organig gyda'r safon purdeb tua 5V. Mae potensial ocsideiddio'r toddydd organig yn arwyddocaol iawn ar gyfer astudio gor-gostau a diogelwch y batri. Mae rheolaeth gaeth ar leithder toddyddion organig yn cael dylanwad pendant ar baratoi electrolytau cymwys. Gall dw r islaw 10 * l0? -6 leihau'r dadelfennu LiPF6, arafu dadelfennu ffilm SEI, ac atal cynnydd nwy. Gellir cyflawni'r cynnwys lleithder trwy assugno cribog moleciwlaidd, distylliad gwactod atmosfferig, a chyflwyno nwy anadweithiol.
1.2 halen lithiwm electrolyt
LiPF6 yw'r halen lithiwm electrolyt a ddefnyddir fwyaf cyffredin ac yn gyfeiriad at ddatblygiad halen lithiwm yn y dyfodol. Cyn belled ag y bo modd, defnyddir LiCIO4, LiAsF6, ac ati fel electrolytau yn y labordy. Fodd bynnag, gan nad yw perfformiad tymheredd uchel y batri gan ddefnyddio LiC104 yn dda, ac mae LiC104 ei hun yn cael ei ffrwydro'n hawdd gan effaith, mae hefyd yn oxidant cryf, nad yw'n ddiogel i'w ddefnyddio mewn batris. Ddim yn addas ar gyfer defnydd diwydiannol o batris lithiwm-ar raddfa fawr,
Mae LiPF6 yn sefydlog i'r electrod negyddol, mae ganddi gapasiti rhyddhau mawr, cynhwysedd uchel, ymwrthedd mewnol bach, tâl cyflym a chyflymder rhyddhau, ond mae'n hynod o sensitif i asid lleithder ac HF, yn hawdd ei ymateb, a dim ond mewn awyrgylch sych y gellir ei weithredu ( megis menig sydd â lleithder amgylcheddol o lai na 20x10). Yn y blwch), ac nid yw'n gwrthsefyll tymheredd uchel, mae adwaith dadelfennu yn digwydd ar 80 ° C-100 ° C, ac mae ffosfforws ffosfforws a fflworid lithiwm yn cael ei ffurfio, sy'n anodd ei buro. Felly, wrth baratoi'r electrolyte, dylid rheoli'r gwres toddyddion hunan-ddadfeddiannu a achosir gan ddiddymiad LiPF6. torri lawr. Mae canran y LiPF a gynhyrchir yn Tsieina yn gyffredinol i fyny i safon, ond mae'r cynnwys asid HF yn rhy uchel i'w ddefnyddio'n uniongyrchol i baratoi'r electrolyte ac mae angen ei puro.
1.3 ychwanegion
Mae yna sawl math o ychwanegion, ac mae gan wahanol weithgynhyrchwyr batri ïon lithiwm wahanol ofynion ar ddefnyddio a pherfformiad y batri, ac mae ffocws y ychwanegion a ddewiswyd hefyd yn wahanol. Yn gyffredinol, defnyddir yr ychwanegion a ddefnyddir yn bennaf mewn tair ffordd:
(1) Ychwanegu anisole i'r electrolyt i wella perfformiad ffilm SEI
Gall ychwanegu anisole i'r electrolyte batri ïon lithiwm wella perfformiad beic y batri a lleihau colli galluedd y batri na ellir ei wrthdroi. Mae'r anisole yn ymateb i gynnyrch dymunol y toddydd i ffurfio LiOCH, sy'n hwyluso ffurfio ffilm SEI hynod sefydlog a sefydlog ar wyneb yr electrod, a thrwy hynny wella perfformiad beic y batri. Gall llwyfan rhyddhau'r batri fesur yr ynni y gall y batri ei ryddhau uwchben 3.6V, ac i ryw raddau adlewyrchu'r nodweddion rhyddhau cyfredol y batri. Yn ymarferol, rydym wedi canfod y gall ychwanegu anisole i'r electrolyte ymestyn llwyfan rhyddhau'r batri a chynyddu gallu rhyddhau'r batri.
(2) Ychwanegu metel ocsid i leihau olrhain dŵr ac asid HF yn yr electrolyte
Fel y crybwyllwyd yn gynharach, mae batris ion lithiwm yn llym iawn gyda gofynion dŵr a asid yn yr electrolyte. Gall y cyfansawdd carbodiimide hydrolyze LiPF6 i asid. Yn ogystal, defnyddir rhai ocsidau metel fel Al2O3, MgO, BaO, Li2CO3, CaCO3, ac ati i ffonio HF. Fodd bynnag, mae'r gyfradd symud asid yn rhy araf o'i gymharu â hydrolysis LiPF6, ac mae'n anodd ei hidlo. Cyfanswm cynnwys Li, P a F yn yr electrolyte batri lithiwm yw 96.3%, a swm yr elfennau annedd mawr eraill fel Fe, K, Na, CI ac A1 yw 0.055%.
(3) Atal gorbwyso a gor-ddileu
Yn ôl traddodiad traddodiadol o dan gylched diogelwch mewnol y batri, mae bellach yn dymuno ychwanegu ychwanegion i'r electrolyte, fel sodiwm imidazolium, ffiwsin, bifenyl, carbazoles a chyfansoddion eraill, mae cyfansoddion o'r fath yn y cam ymchwil.