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comparación de las sales de litio utilizadas en el electrolito de la batería de iones de litio

2018-07-10 15:52:03


Las baterías de iones de litio son las baterías recargables más utilizadas debido a su alta densidad de energía, alto voltaje de funcionamiento, sin función de memoria y larga vida útil. Con el rápido desarrollo de sus campos de aplicación, las personas han presentado requisitos más exigentes sobre la densidad de energía, el rendimiento de la tasa, la temperatura aplicable, el ciclo de vida y la seguridad de las baterías de iones de litio. El electrolito es un componente importante de las baterías de iones de litio, y la sal de litio, como componente clave del electrolito líquido, es un factor importante para determinar el rendimiento del electrolito y es uno de los avances en la solución del problema de la mejora del rendimiento de la batería de iones de litio. este artículo comparará lipf6 con varias nuevas sales de litio.


La sal de litio es el proveedor de iones de litio en el electrolito. lipf6 (hexafluorofosfato de litio) es la sal de litio más común en la actualidad. el desarrollo de nuevas sales de litio libf4 (tetrafluoroborato de litio), libob (borato de dioxalato de litio), lidfob (diborato de oxalato de litio), lifsi (bisfluorosulfonimida de litio), litfsi (bistrifluorometilsulfonimida de litio), lipf2o2 (difluorofosfato de litio) y lidti (litio 4,5 -dicyano-2-trifluorometilimidazolio) también ha recibido una atención creciente por parte de los investigadores. las ventajas y desventajas de la comparación son las siguientes:


tabla 1. comparación de ventajas y desventajas de varias sales de litio.

sal de litio
ventaja
desventaja
lipf6
(1) tiene una solubilidad adecuada y una alta conductividad iónica en un disolvente no acuoso;
(2) formar una película estable de pasivación en la superficie del colector de corriente de aluminio al;
(3) se puede formar una película estable de sei en la superficie del electrodo de grafito en sinergia con el disolvente de carbonato.
la estabilidad térmica es pobre y la reacción de descomposición es fácil de ocurrir.
libf4
libf4 tiene un amplio rango de temperatura de funcionamiento, una buena estabilidad a altas temperaturas y un excelente rendimiento a baja temperatura. puede mejorar la capacidad de formación de película del electrolito en el electrodo e inhibir la corrosión de la lámina al.
la conductividad iónica es baja, lo que tiene grandes limitaciones. a menudo se asocia con sal de litio con alta conductividad.
libob
libob tiene una conductividad más alta, una ventana electroquímica más ancha, buena estabilidad térmica, mejor estabilidad de ciclo, protección de pasivación para un colector de corriente de lámina de aluminio positivo
baja solubilidad, y casi insoluble en solvente de baja constante dieléctrica.
lidfob
el párpado tiene una buena formación de película, buen rendimiento a baja temperatura, buena compatibilidad con el electrodo positivo de la batería, puede formar una película de pasivación sobre la superficie de la lámina alí y puede inhibir la oxidación del electrolito.
precio alto
lifsi
lifsi tiene alta conductividad, baja sensibilidad al agua y buena estabilidad térmica.
el potencial de corrosión de la lámina de aluminio es 4.2v.
litfsi
litfsi tiene mayor solubilidad y conductividad, la temperatura de descomposición térmica excede los 360 ° C y es difícil de hidrolizar.
cuando el voltaje es más alto que 3.7v, corroerá seriamente el colector de corriente al.
lipf2o2
lipf2o2 tiene un buen rendimiento a baja temperatura; como aditivo, es beneficioso reducir la impedancia de la interfaz de la batería y mejorar efectivamente el rendimiento del ciclo de la batería.
la solubilidad es baja.
lidti
lidti tiene una mejor estabilidad termodinámica; puede existir de forma estable a 4.5v y tiene un alto número de migración de iones de litio, que puede cumplir con los requisitos de carga y descarga de materiales de cátodos comerciales.
altos requerimientos de síntesis

¿Cuáles son las características de una sal de electrolito de litio ideal?
(1) baja energía de disociación y alta solubilidad: baja disociación puede asegurar que el electrolito formado después de la disolución de la sal de litio tenga alta conductividad, logrando así un alto índice de batería; alta solubilidad asegura suficiente ion de litio en la transmisión de electrolitos.
(2) una mejor estabilidad: cuando la batería funciona bajo alto voltaje y alta temperatura, la sal de litio no reaccionará con otros componentes.
(3) buenas propiedades de formación de película sei para garantizar que el electrolito no se consuma continuamente durante los ciclos posteriores.
(4) buena pasivación del colector de corriente al al para evitar la corrosión de la lámina al alto voltaje.

(5) bajo costo, no tóxico y libre de contaminación.


el electrolito tiene una influencia importante en la duración del ciclo de la batería, el rendimiento de la tasa, la temperatura aplicable y la seguridad. Las sales de litio, como proveedores de iones de litio en el electrolito, afectan significativamente el rendimiento del electrolito. lipf6 es actualmente la sal de litio más utilizada, pero su estabilidad térmica es pobre y sensible al agua. por lo tanto, la búsqueda de nuevas sales de litio con un rendimiento excelente se ha convertido en el foco de la investigación actual. aunque las nuevas sales de litio como libf4, libob, litfsi, lifsi, lipf2o2 y litdi pueden evitar las desventajas de lipf6, tienen problemas de conductividad eléctrica, corrosión y precio. por lo tanto, ninguna sal de litio ha podido reemplazar completamente a lipf6, y los investigadores necesitan más optimización y desarrollo.

editado por suzhou yacoo science co., ltd.

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