鋰離子電池能量密度大,、工作電壓高、無記憶功能,、使用壽命長(zhǎng),,是目前應(yīng)用最廣的可充式電池。隨著其應(yīng)用領(lǐng)域的快速發(fā)展,,人們對(duì)鋰離子電池的能量密度,、倍率性能、適用溫度,、循環(huán)壽命和安全性等都提出了更高的要求,。電解質(zhì)是鋰離子電池的重要組成部分,而鋰鹽作為液體電解質(zhì)的關(guān)鍵組分,,是決定電解液性能的重要因素,,是攻克鋰離子電池性能提升難題的突破口之一。本文將對(duì)LiPF6以及各種新型鋰鹽進(jìn)行對(duì)比,。 鋰鹽是電解液中鋰離子的提供者,,LiPF6(六氟磷酸鋰)是目前最常見的鋰鹽,LiBF4(四氟硼酸鋰),、LiBOB(二草酸硼酸鋰),、LiDFOB(草酸二氟硼酸鋰)、LiFSI(雙氟磺酰亞胺鋰),、LiTFSI(雙三氟甲基磺酰亞胺鋰),、LiPF2O2(二氟磷酸鋰)和LiDTI(4,5-二氰基-2-三氟甲基咪唑鋰)等新型鋰鹽的開發(fā)也逐漸受到了科研人員的重視,。其優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比如下表:
理想電解質(zhì)鋰鹽需具備哪些特性呢,? (1)低解離能和較高的溶解度:低解離能保證鋰鹽溶解后形成的電解液具有較高的電導(dǎo)率,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電池的高倍率,;高溶解度保證電解液中具有足夠的鋰離子進(jìn)行傳輸,。 (2)較好的穩(wěn)定性:當(dāng)電池在高電壓、高溫下工作時(shí),,鋰鹽不會(huì)與其他組分發(fā)生反應(yīng),。 (3)良好的SEI 成膜性能,以保證后續(xù)循環(huán)過程中電解液不會(huì)被持續(xù)消耗。 (4)對(duì)Al 集流體具有良好的鈍化作用,,防止高電壓下腐蝕Al箔,。 (5)成本低廉,,無毒無公害,。 電解液對(duì)電池循環(huán)壽命、倍率性能,、適用溫度和安全性等都具有重要影響,。鋰鹽作為電解液中鋰離子的提供者,顯著影響電解液的性能,。LiPF6是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的鋰鹽,,但其熱穩(wěn)定性差、對(duì)水敏感,,因而尋找各項(xiàng)性能優(yōu)異的新型鋰鹽成為當(dāng)前研究的重點(diǎn),。LiBF4、LiBOB,、LiTFSI,、LiFSI、LiPF2O2和LiTDI等新型鋰鹽雖然能避免LiPF6的缺點(diǎn),,卻在電導(dǎo)率,、鋁箔腐蝕和價(jià)格方面存在問題。因此,,至今尚且沒有任何一種鋰鹽能夠完全替代LiPF6,,還需要研究人員進(jìn)一步優(yōu)化開發(fā)。
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