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电解质添加剂的作用原理和特点

2023.4.16

添加剂的种类繁多,不同的锂离子电池生产厂家对电池的用途、性能要求不一,所选择的添加剂的侧重点也存在差异。一般来说,所用的添加剂重要有三方面的用途:

(1)电解质中加入苯甲醚改善SEI膜的性能在锂离子电池电解液中加入苯甲醚或其卤代衍生物,能够改善电池的循环性能,减少电池的不可逆容量损失。黄文煌对其机理做了研究,发现苯甲醚与溶剂的还原产物发生反应,生成的LiOCH,利于电极表面形成高效稳定的SEI膜,从而改善电池的循环性能。电池的放电平台能够衡量电池在3.6V以上所能释放的能量,一定程度上反映电池的大电流放电特性。在实际操作中,我们发现,向电解液中加入苯甲醚,能够延长电池的放电平台,提高电池的放电容量。

(2)加入金属氧化物降低电解质中的微量水和HF酸如前所述,锂离子电池对电解质中的水和酸要求非常严格。碳化二亚胺类化合物能阻止LiPFs水解成酸,另外,一些金属氧化物如Al2O3,、MgO、BaO、Li2Co3、CaCO3等被用来清除HF。但是相关于LiPFs的水解而言除酸速度太慢,而且难于滤除干净。在锂离子电池电解液中Li、P、F三种元素含量总和为96.3%,其他重要杂质元素Fe、K、Na、CI、A1等含量总和为0.055%。

(3)防止过充电、过放电

电池生产厂家对电池耐过充放性能的要求非常迫切。传统防过充电通过电池内部的保护电路,现在希望向电解质中加入添加剂,如咪唑钠圈、联苯类、咔唑类等化合物,该类化合物正处于研究阶段。


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