鉅大LARGE | 點擊量：349次 | 2023年11月13日
介紹鋰電池電解液配方和鋰離子電解液添加劑
鋰離子電池電解液配方及鋰離子電解液添加劑。鋰離子電池電解液包括有機溶劑、鋰鹽和添加劑三大塊。目前，我國溶劑生產(chǎn)已遠遠滿足了現(xiàn)有電池的要。但隨著鋰離子電池能量密度、安全密度和一致性的提高，其容量還有待進一步開發(fā)。
如鎳氫電池逐漸取代鋰鎳鎘電池,移動電源領域的迅速擴張,這是由于磷酸亞鐵鋰離子電池由于成本低,穩(wěn)定性高,但由于本征電導率低磷酸亞鐵鋰和鋰離子的固相擴散系數(shù)較低,低溫運行時性能不佳,因此，提高磷酸鐵鋰離子電池低溫性能除了與負極材料有關外，還有另一個重要的方向電解液。
鋰離子電池電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體，重要由高純有機溶劑、電解液鋰鹽、必要的添加劑等原料組成。電解質在鋰離子電池正極和負極之間起著傳導電子的用途，這是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)勢的保證。
鋰離子電池電解液的常見成分有:碳酸乙烯基、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲基乙酯、六氟磷酸鋰、五氟化磷、氫氟酸等。高氯酸鋰離子電池低溫效果差，爆炸風險大，已被日本和美國禁用。而氟化鋰離子電池具有性能好、無爆炸危險、適用性強、廢電池處理相對簡單、對生態(tài)環(huán)境友好等優(yōu)點。
鋰離子電池電解液。JPG
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
鋰離子電池電解質公式
1.用氯氣將碳酸乙烯基氯化成碳酸乙烯基，再用三乙胺作酸結合劑去除氯化氫生成碳酸乙烯。在無溶劑條件下進行氯化反應，以常用的電解液溶劑碳酸二甲酯為溶劑進行消除反應，可以防止殘留溶劑對添加劑出現(xiàn)不利影響。同時，選擇2,3,4-三丁基苯酚作為聚合抑制劑，兩步反應收率為75.0%，高于文獻值。
2.無水KF與氯化乙烯反應生成氟化碳酸乙烯酯可以降低安全成本，且生產(chǎn)過程易于控制。
3.用氯氣將1,3-丙烷磺內酯氯化成2-氯-1,3-丙烷磺內酯，再用三乙胺作酸結合劑脫去氯化氫。反應路線大大縮短，兩步法產(chǎn)率為72.7%。
鋰離子電池電解液添加劑
1.硼添加劑
硼化合物是鋰離子電池中常用的添加劑。在電池循環(huán)過程中，許多硼化合物在陽極表面形成保護膜，穩(wěn)定電極與電解質之間的界面，從而提高鋰離子電池的性能。
2.有機磷添加劑
除了亞磷酸酯添加劑，目前使用的有機磷添加劑還包括磷酸鹽酯化合物。XIA等人將TAP添加劑應用到Li[Ni0.42Mn0.42Co0.16]O2(NMC442)石墨全電池中，發(fā)現(xiàn)當TAP存在時，庫侖效率會顯著提高，長周期后仍能保持高容量。
3、碳酸鹽添加劑
含氟酰(PFA)化合物具有較高的電化學穩(wěn)定性、疏水性和疏油性。當PFA加入有機溶劑時，疏水性的PFA會凝聚在一起形成膠束。鋰離子電池在長循環(huán)過程中的性能得到明顯改善，重要是因為添加劑在循環(huán)過程中形成了雙層鈍化膜，同時減少了電極表面的降解和電解液的氧化分解。
水解產(chǎn)物由鋰電解液、高純有機溶劑、必要的添加劑等原料組成。電解液占鋰離子電池成本的5-15%，產(chǎn)品毛利率25-30%。鋰電解液重要是六氟磷酸鋰，占電解液成本的40%。從未來發(fā)展趨勢來看，隨著國內六氟磷酸鋰產(chǎn)品質量和一致性的提高，出口比例將顯著提高
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