Mis on vedel elektrolüüt?
Vedel elektrolüüt
(1) Keemiline koostis Vedelat elektrolüüti nimetatakse ka elektrolüüdilahuseks. See on liitium-ioonakudes sageli kasutatav orgaaniline vedel elektrolüüt, tuntud ka kui mitte-vesipõhine vedel elektrolüüt. Orgaaniline vedel elektrolüüt koosneb liitiumisoolast, orgaanilisest lahustist ja lisanditest.
① Liitiumisool: annab peamiselt juhtivaid ioone. Liitiumheksafluorofosfaat on kaubanduslikes liitium-ioonakudes kõige laialdasemalt kasutatav liitiumisool. Puhas LiPF6 on valge kristall, mis lahustub orgaanilistes lahustites, nagu madalad -alküüleetrid, nitriilid, püridiini estrid, ketoonid ja alkoholid, kuid lahustub halvasti orgaanilistes lahustites, nagu alkaanid ja benseen. LiPF6 elektrolüüdil on suhteliselt kõrge juhtivus; 20 kraadi juures võib EC+DMC juhtivus (mahusuhe 1:1) ulatuda 10×10-²S/cm. Juhtivus saavutab tavaliselt maksimumi, kui elektrolüüdi kontsentratsioon on 1 mol/L lähedal. LiPF6-l on stabiilne elektrokeemiline jõudlus ja see ei korrodeeri voolukollektorit. LiPF6 on aga halva termilise stabiilsusega ja laguneb vees kergesti, mistõttu on valmistamise ja kasutamise ajal vaja rangelt kontrollida keskkonna niiskusesisaldust.
② Orgaanilised lahustid: nende põhiülesanne on liitiumisoolade lahustamine, võimaldades liitiumisoola elektrolüüdil moodustada juhtivaid ioone.
Tavaliselt kasutatavad lahustid hõlmavad propüleenkarbonaati, dimetüülkarbonaati ja dietüülkarbonaati.
Orgaanilised lahustid valitakse üldiselt nende kõrge dielektrilise konstandi ja madala viskoossuse tõttu. Suurem dielektriline konstant muudab liitiumisoolade lahustumise ja dissotsieerumise lihtsamaks; madalam viskoossus põhjustab kiiremat ioonide migratsiooni. Kuid tegelikkuses on kõrge dielektrilise konstandiga lahustitel kõrge viskoossus ja madala viskoossusega lahustitel madalad dielektrilised konstandid. Seetõttu on ühel lahustil raske kõiki neid nõudeid üheaegselt täita. Liitium-ioonakud kasutavad tavaliselt kõrge dielektrilise konstandiga orgaaniliste lahustite ja madala viskoossusega lahustite segu, et kompenseerida iga komponendi puudusi. Näiteks on EC-karbonaatidel kõrged dielektrilised konstandid, mis on kasulikud liitiumisoolade dissotsiatsioonile, samas kui DMC-, DEC- ja EMC-karbonaatidel on madal viskoossus, mis aitab parandada liitiumioonide migratsioonikiirust.
③ Lisandid: need mängivad üldiselt rolli elektrolüüdi elektri- ja ohutusnäitajate parandamisel ja suurendamisel. Üldiselt on lisanditel kolm põhifunktsiooni: aa SEI membraani jõudluse parandamine, näiteks vinüleenkarbonaadi (VC), vinüülsulfiti (ES) ja SO2 lisamisega; b. Vältige ülelaadimist (bifenüüli lisamisega) ja üle{5}}tühjenemist; c. Leegiaeglustavad lisandid võivad takistada aku põlemist või plahvatamist ülekuumenemise tingimustes, nt halogeenitud leegiaeglustite, fosfor{7}}põhiste leegiaeglustite ja liitleegiaeglustite lisamine; d. Vähendage vee ja HF sisaldust elektrolüüdis.
