鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:280次 | 2023年12月26日
鋰電池電解液的配方和電解液溶劑分析
鋰離子電池電解液配方
1、將碳酸乙烯酯用氯氣氯化合成了氯代碳酸乙烯酯,然后用三乙胺做縛酸劑脫去氯化氫,制得碳酸亞乙烯酯。氯化反應(yīng)在無(wú)溶劑條件下進(jìn)行,消去反應(yīng)以常用作電解液溶劑的碳酸二甲酯為溶劑,可以防止溶劑的殘留造成對(duì)添加劑的不良影響,同時(shí)選擇2,3,4-三叔丁基苯酚做阻聚劑,兩步反應(yīng)收率75.0%,比文獻(xiàn)值高。
2、用無(wú)水KF與氯代碳酸乙烯酯反應(yīng)制備氟代碳酸乙烯酯,安全成本降低,生產(chǎn)工藝易于控制,以PEG.800為催化劑,單步收率82.5%。
3、將1,3-丙烷磺內(nèi)酯用氯氣氯化合成了2-氯-1,3-丙烷磺內(nèi)脂,然后用三乙胺做縛酸劑脫去氯化氫,制得1,3-丙烷磺內(nèi)酯,與文獻(xiàn)相比,反應(yīng)路線大大縮短,兩步反應(yīng)收率72.7%。
有機(jī)溶劑是電解液的主體部分,與電解液的性能密切相關(guān),一般用高介電常數(shù)溶劑與低粘度溶劑混合使用。
鋰離子電池電解液中常用的溶劑有碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)等,一般不使用碳酸丙烯酯(PC)、乙二醇二甲醚(DME)等重要用于鋰一次電池的溶劑。PC用于二次電池,與鋰離子電池的石墨負(fù)極相容性很差,充放電過(guò)程中,PC在石墨負(fù)極表面發(fā)生分解,同時(shí)引起石墨層的剝落,造成鋰離子電池的循環(huán)性能下降。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鋰離子電池電解液有機(jī)溶劑在使用前必須嚴(yán)格控制質(zhì)量,如要求純度在99.9%以上,水分含量必須達(dá)到10*l0-6以下。溶劑的純度與穩(wěn)定電壓之間有密切聯(lián)系純度達(dá)標(biāo)的有機(jī)溶劑的氧化電位在5V左右,有機(jī)溶劑的氧化電位關(guān)于研究防止電池過(guò)充、安全性有很大意義。嚴(yán)格控制有機(jī)溶劑的水分,關(guān)于配制合格鋰離子電池電解液有著決定性影響。
在傳統(tǒng)電池中,電解液均采用以水為溶劑的電解液體系。但是,由于水的理論分解電壓只有1.23V,即使考慮到氫或氧的過(guò)電位,以水為溶劑的電解液體系的電池的電壓最高也只有2V左右。