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共溶劑對電解液寬溫性能的影響

2021-07-31 11:31:30

 寬溫電解液的組成和設計涉及液相和電解液|電極界面兩方面的要求。其中具有較寬的液態溫度范圍、較高的電化學穩定性和低溫離子電導率是電解液的必要條件,而電解液|電極界面在維持電解液與電極間Li+和電荷的交換以及增強電解液與電極材料的相容性方面起到更為重要的作用。液相改性主要通過采用新型電解質鋰鹽和使用具有較寬液態范圍的共溶劑來實現,而界面的改性主要通過向電解液中加入低溫添加劑和高溫添加劑來實現。

氯代碳酸乙烯酯

多元混合溶劑通常用于溶解鋰鹽并將氯代碳酸乙烯酯電離成自由移動的陰離子和陽離子,每種組分通常含有10% 以上的鋰鹽。寬溫電解液的溶劑選擇通??紤]以下性質: (1)熔點和沸點。在電池的工作溫度范圍內盡可能保持液體狀態。(2)電化學窗口。氯代碳酸乙烯酯溶劑的氧化電位應大于完全除鋰的正極電位,低于完全插鋰的負極電位。(3)鋰鹽的穩定性和溶解性。(相對介電常數。高介電常數溶劑一方面具有較高的分子極性,有利于鋰鹽作為自由移動陰離子和陽離子的電離,但同時溶劑的熔點、沸點和粘度較高,對電解質的低溫性能產生不利影響。目前報道的鋰離子電池電解液溶劑主要包括酯類、醚類、砜類和酰胺類。醚具有低氧化電位,一般只用于低電位系統,如鋰硫電池或一次鋰電池。砜具有高的電化學穩定性,可用于高電位電池系統,但通常具有高熔點,不適合寬溫度電解質系統。碳酸鹽系列溶劑包括氯代碳酸乙烯酯碳酸乙烯酯(EC)、三溴新戊醇碳酸二甲酯(DMC)、十溴二苯乙烷二溴新戊二醇

氯代碳酸乙烯酯

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