锂离子电池电解液各类溶剂物化性质
锂离子电池电解液
固态电解液
凝胶电解液
• 以固态溶剂为溶剂的电解液,具有较好的热稳定性和电
• 以凝胶态溶剂为溶剂的电解液,具有较好的粘度和机械
化学稳定性,可以提高电池的安全性
强度,可以提高电池的循环稳定性和安全性
• 固态电解液的优点是热稳定性和电化学稳定性好,但导
• 凝胶电解液的优点是热稳定性和电化学稳定性好,且导
电性较差,导致电池内阻较大
的优点,提高电池的性能
• 凝胶-液体混合电解液的优点是导电性好、热稳定性和电化学稳定性好,且制备工
艺较简单,成本较低
03
锂离子电池电解液的制备方法与工艺
有机电解液的制备方法与工艺
溶胶-凝胶法
溶液混合法
• 将锂盐、溶剂和添加剂混合均匀,形成溶胶状,然后经
• 将锂盐、溶剂和添加剂分别溶解在各自的溶剂中,然后
CREATE TOGETHER
DOCS SMART CREATE
锂离子电池电解液研究进展
DOCS
01
锂离子电池电解液的基本组成与性质
锂离子电池电解液的主要成分及其作用
锂盐
• 锂离子电池电解液的主要组成部分,影响电解液的导电性能和锂离
子传输效率
• 常用的锂盐有LiPF6、LiBF4、LiClO4等,其中LiPF6因其高导电性
和稳定性而得到广泛应用
溶剂
• 锂离子电池电解液的溶剂要求具有较高的介电常数、良好的化学稳定
性和较低的粘度
• 常用的溶剂有EC(碳酸乙烯酯)、DMC(碳酸二甲酯)、DEC(碳
酸二乙酯)等,不同溶剂的组合可以调整电解液的性能
⌛️
添加剂
• 添加剂可以改善电解液的性能,提高电池的循环稳定性、安全性和倍
锂离子电池电解液用有机溶剂物性数据.doc
熔点/沸点/闪点
-24℃/204℃/99C
-77℃/212℃/76
密度(20℃)
1.03g/cm3
0.993 g/ml(25℃)
粘度(25C)
1.65 CP
3.5 mPa.s
介电常数
7.9c/v.m
PH值(10%溶液)
7~9
蒸馏范围(198~208C)
95 Vol.%
蒸气压(100C)
用途
溶剂、清洗剂、萃取剂
锂电池,涂层展开
可改善胶粘剂的韧性和阻燃性
包装贮存
避免吸入及与皮肤、眼睛的接触,使用时需戴防护手套。塑料桶,阴凉、干燥、密封储存
dipropyl carbonate
Propiolic Acid
Methyl acetate
Methyl formate
Methyl propionate
CAS号
542-52-9
4824-75-3
623-96-1
471-25-0
79-20-9
107-31-3
554-12-1
分子式
C9H18O3
C6H12O3
N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)
N-乙基吡咯烷酮(NEP)
氯化聚乙烯(CPE,CM)
别名
N-Methyl—pyrrolidone (l-Methyl-2-pyrrolidone)
chlorinated polyethylene
英文名称
N-Methyl-2-Pyrrolidone或N-methyl Tpyrrolidone
-3.0V/+4.2V
-3.0V/+2.1V
外观
无色透明低粘度液体
透明液体
锂离子电池电解液的溶质、有机溶剂、添加剂的研究PPT精选文档
因此必须通过添加剂对锂离 子电池进行过充电保护,提 高其使用的安全性。根据不 同的防过充作用机理,常用 的防过充添加剂可分为氧化 还原添加剂、电聚合添加剂 2类。
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2一甲氧基萘用作锂离子电池过充保护添加剂
采用2一甲氧基萘作为过充保护添加剂,研究了其对磷酸铁锂电池首次充 放电性能 、常温循环性能和过充性能的影响。
图l为分别含 0%、2%、5%、7%2一甲氧基萘添加剂的锂离子电池以
0.05C的电流恒流充电4h,电压上限为3.65V,再用 0.1C的电流再次恒流充电
4h,电压上限为3.65V的电压/容量曲线;开始充电时电压瞬间升至2.25V,然
后上升趋势减缓,出现了一个短暂的小平台,平台结束后,电压瞬间升高至
3.1V,之后电压升势变缓,最终完成充电。
草酸根的五元环发生开环反应形成CO-COOH基团。此开环反应在电池 首次循环中会形成1.5V的充电平台, 造成首次充放电效率降低。
(5)在低温下的循环性能和倍率 性能较好;
(6)热稳定性良好,分解温度高;
(7)易溶解于线形碳酸脂中,所 形成的电解液具有更低的黏度和更 高的润湿性。
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03 PART THREE
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2一甲氧基萘用作锂离子电池过充保护添加剂
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2一甲氧基萘用作锂离子电池过充保护添加剂
本文采用了2一甲氧基萘作为 锂离子电池的添加剂,研究了其 对磷酸铁锂电池电化学性能和耐 过充性能的影响。结果表明添加 5%的 2-甲氧基萘对改善锂离子 电池的耐过充性能具有一定的效 果,同时对电池的电化学性能没 有影响。
02 PART TWO
对锂离子电池电解质溶质的研究
4
电解质溶质需要满足以下几点要求:
(1)溶质需要能够完全的溶解在非水溶剂中,并且溶解后的电解液中的 离子(特别是锂离子)需要有足够大的迁移速率。
锂离子电池电解液的基础(终极版)
2:1溶剂一一常规溶剂
Solvent Structure Mw Melting point (℃)
EC
PC DMC DEC EMC
。o
「y一�
88
36.4
。 。飞o一y「0
'o)l_o,,.
。
0)1...0
102 -48.8 90 4.6 118 -74.3
/气。人。 。/ 104 -53
Boiling point (℃) 248
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3:1离子传导特性一一混合溶剂(1)
·通常一种溶剂难以同时满足高的介 电常数和低粘度的要求, 因此需要 采用混合溶剂体系: 一 种溶剂提供高的介电常数: 另 一种溶剂提供低的粘度。
·二兀溶剂体系的介电常数和粘度可 以按下式计算:
乌= (1 - x2) ε I + Xzζz 1/s =ηl (1-xv,,2
1.063 0.969 1.006
·环状碳酸醋类溶剂具有极高的介电常数, 但是粘度也大。 ·链状碳酸醋的介电常数低, 但是粘度也低。 ·为了满足工作温度范围、 电导率等多方面的要求, 通常是将介电常数高的环 状碳酸酷和粘度低的链状碳酸醋混合使用。
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2:1溶剂一一选择碳酸醋类溶剂的理由
·电极体系:Li/Mn02 一次锺电池I ·电解液:LiCIOiPC-DME
3
1电解液的功能与要求一一基本要求
电解液的理想状态: 1)对铿离子来说是优良的导体, 对电子来说是绝缘体。 2)在电极表面除了发生锺离子的迁移之外, 不发生其它副反应。 3)不与其它电池组件发生反应。 4)化学稳定性好。 5)安全、 环保。
电解液的现状: 1)受限于有机溶剂和键盐的选择, 离子电导率一般在5~15mS/cm范围。 2)由于钮离子电池的正极具有很强的氧化性, 而负极具有很强的还原性, 电
锂离子电池电解液的研究
锂离子电池电解液的研究锂离子电池已经广泛应用于电子设备和电动汽车等领域,而电解液作为锂离子电池的重要组成部分,对其性能有着重要影响。
因此,实现电解液的高性能和高稳定性是当前锂离子电池研究的热点之一。
首先,我们来了解一下电解液的基本概念。
电解液是锂离子电池中的一种溶液,主要作用是提供锂离子的传输路径和介质。
同时,电解液还需要具备良好的稳定性、导电性和可溶性等特性。
在锂离子电池中,常用的电解液有有机电解液和固态电解液两种。
有机电解液是传统锂离子电池所采用的电解液,由含有锂盐的有机溶剂和添加剂组成。
有机电解液具有传输性能好、充放电效率高等优点,但其缺点是较低的热稳定性和较大的燃烧风险。
因此,为了提高有机电解液的安全性能,研究者一直在寻求新型的锂离子电池电解液。
固态电解液是近年来发展起来的新型电解液,一般是由无机材料制备而成,具有高离子传输率、良好的热稳定性和抗燃性等特点。
固态电解液的研究是改善锂离子电池安全性和循环寿命的重要途径之一。
然而,固态电解液的制备工艺相对复杂,制备成本较高,仍然面临一些挑战,如离子传输速率较慢、机械性能不足等问题。
为了克服锂离子电池电解液的不足,研究者们采取了多种策略进行改进。
首先,他们通过优化有机溶剂的选择和比例,以提高有机电解液的热稳定性和安全性。
其次,研究者通过添加抑制剂和阻燃剂等添加剂来提高电解液的阻燃性能和安全性能。
此外,他们还在固态电解液的制备方法、无机材料的选择和材料界面的优化等方面进行了深入研究。
另外一个关键问题是电解液对锂离子电池性能的影响。
电解液的性能直接影响着锂离子电池的电化学性能和循环寿命。
因此,研究者们还在电解液中添加添加剂和功能化材料,以增强锂离子电池的性能。
例如,添加锂盐的浓度和类型、添加功能性固体电解质和纳米材料等。
这些添加剂可以增强电解液的稳定性、改善溶液界面、提高电池的循环寿命和快速充电性能等。
总体来说,锂离子电池电解液的研究是实现高性能和高稳定性锂离子电池的关键之一。
锂离子电池中电解液的组成
1、电解液的组成电解液的基本功能:在正极和负极之间传递锂离子,但是对电子绝缘,保证电池的充放电能够顺利进行。
理想的电解液要求:1)对锂离子来说是优良的导体,对电子来说是绝缘体;2)在电极表面除了发生锂离子的迁移之外,不发生其他副反应;3)不与其他电池组件发生反应;4)化学稳定性好;安全、环保;电解液的组成:锂离子电池电解液的组成主要包括有机溶剂、锂盐、添加剂。
2、有机溶剂理想溶剂的特点:1.介电常数高且黏度低;2.对锂盐有足够高的溶解度,保证高的电导率;3.沸点高且熔点低;4.化学稳定性好;电化学稳定性好;5.安全性和环境相容性;成本低;电解液中用的有机溶剂主要有以下几类:碳酸酯类、酸酸酯类、醚类有机溶剂、含硫有机溶剂。
2.1 常用碳酸酯类溶剂,如下表:碳酸酯类溶剂按结构可分为环状碳酸酯类和链状碳酸酯类。
环状碳酸酯类的溶剂具有极高的介电常数,但是黏度也较大;链状碳酸酯的介电常数低,但是黏度也低。
碳酸酯类溶剂的特点:碳酸酯类溶剂具有极高的介电常数;电化学稳定性好,氧化电位高;与石墨负电极相容性好,尤其是EC能够在石墨电极表面形成良好的SEI膜;环状碳酸酯和链状碳酸酯混合使用能满足锂电池工作温度、电导率等多方面的要求;绿色环保、低成本;2.2 新型溶剂——羧酸酯:2.3 新型溶剂——亚硫酸酯:3、锂盐理想的锂盐:易溶于有机溶剂且溶液的电导率高;阴离子具有较高的氧化和还原稳定性;化学稳定性好;电化学稳定性好;安全性好、环境友好;成本低;锂盐根据阴离子的不同,可分为无机锂盐和有机锂盐;3.1 常见的无机锂盐,如下表3.2 常见的有机锂盐,如下表平均离子迁移率:LiBF4> LiClO4> LiPF6 > LiAsF6> LiTf > LiImide解离常数:LiTf < LiBF4< LiClO4< LiPF6< LiAsF6< LiImideLiPF6的电导率较高;3.3 锂盐的优缺点LiPF6的优点:电导率高;电化学稳定性好;有效钝化铝箔;与石墨负极相容性好;成本较低。
锂离子动力电池产品的电解液选择与性能分析
锂离子动力电池产品的电解液选择与性能分析电解液是锂离子动力电池中的重要组成部分,它对电池的性能和安全性起着至关重要的作用。
本文将就锂离子动力电池的电解液选择与性能分析进行探讨。
一、电解液的基本特性电解液是指能够起到媒介作用的介质,用于在正负极之间传递离子。
锂离子电解液通常由溶剂和盐类组成。
溶剂常见的是有机溶剂,如碳酸酯、聚碳酸酯和醚类溶剂等。
而盐类一般由锂盐组成,如六氟磷酸锂(LiPF6)、六氟磺酸锂(LiFSI)等。
电解液的选择应综合考虑其物化特性、电池性能和安全性等因素。
二、电解液的物化特性分析1. 密度:电解液的密度直接影响着电池的能量密度和功率密度,因此为了提高电池的性能,应选择密度较大的电解液。
2. 离子导电性:离子导电性是电解液的重要指标之一,它决定了电池的输出功率。
通常情况下,离子导电性较好的电解液可以提高电池的充放电效率。
3. 稳定性:电解液应具有较高的化学稳定性,能够在不分解的情况下承受电池操作过程中的高温和高电压等条件。
4. 溶解性:电解液的溶解性对电池的长寿命和循环性能有着重要影响。
较好的电解液溶解性可保证锂盐充分溶解,从而提高电池的性能。
三、电解液的性能分析1. 充放电效率:电解液中的溶剂和盐类对充放电效率有着直接的影响。
优质的电解液可提高充放电效率,降低能量损耗。
2. 循环寿命:电解液的物化特性和稳定性对电池的循环寿命起着决定性作用。
选择具有较好稳定性的电解液可以延长电池的使用寿命。
3. 安全性:电解液的选择还应考虑其安全性能。
一些不稳定的电解液可能会导致电池短路、漏液等安全问题。
四、电解液优化策略优化电解液的选择与性能,可以从以下几个方面来考虑:1. 溶剂的选择:选择适合的有机溶剂,如碳酸酯和聚碳酸酯,具有较好的溶解性和稳定性。
2. 盐类的选择:选择高纯度的锂盐,如LiPF6,具有较好的电化学稳定性和离子导电性。
3. 添加剂的使用:引入适量的添加剂可以提高电池的性能和安全性,如导电剂、界面稳定剂等。
锂离子电池电解液添加剂物性大数据
锂离子电池电解液添加剂物性大数据锂离子电池电解液是锂离子电池中重要的组成部分,它起到传导离子的作用,同时也具有抑制锂离子电池极间反应、提高电池性能的功能。
为了更好地了解锂离子电池电解液添加剂的物性,本文将围绕以下几个方面进行探讨:电解液添加剂的种类、性质和作用机制、物性测试方法以及大数据分析等。
首先,锂离子电池电解液添加剂常见的类型有溶解剂、盐类和添加剂三类。
溶解剂主要是用来溶解盐类和添加剂,它需要具备较高的介电常数、较低的极化度、较高的离子迁移数和较低的粘度等性质。
常用的溶解剂有碳酸酯、醚类、酮类等。
盐类是为了提供锂离子而添加的物质,常用的盐类有锂盐、硫酸盐等。
添加剂则是为了改善电解液性能和稳定性而添加的物质,常见的添加剂有稳定剂、脱脂剂、阻燃剂等。
其次,电解液添加剂的性质和作用机制经过了大量的研究。
其中,电解液的化学稳定性、热稳定性、电化学稳定性等是衡量其质量的重要指标。
此外,添加剂的选择和使用可以显著影响电解液的性能。
稳定剂能够抑制极间反应、降低电池内阻和极化、提高电池循环寿命等。
同时,添加剂还可以改善电解液的溶解性、抑制气体产生、提高锂离子传导性能等。
再者,对电解液添加剂进行物性测试非常重要。
常用的物性测试方法有流变学测试、热分析测试、电化学测试等。
流变学测试可以用来测量电解液的黏度、流变性和介电常数等性质。
热分析测试可以用来研究电解液的热稳定性和热分解性能。
电化学测试则可以用来评估电解液的电化学稳定性和电极反应性能。
最后,通过大数据分析可以对锂离子电池电解液添加剂进行更全面的了解。
大数据分析可以对大量的电解液测试数据进行统计和分析,从而找出电解液添加剂的性能规律和优化方向。
例如,通过大数据分析可以发现其中一种添加剂在不同溶剂中的性能差异,或者其中一种添加剂对锂离子电池循环寿命的影响等。
综上所述,锂离子电池电解液添加剂的物性包括溶解性、稳定性、离子传导性和电化学性能等。
通过物性测试和大数据分析,可以更全面地了解电解液添加剂的性质和作用机制,从而为锂离子电池的研发和生产提供有力的支持。
锂电池电解液概述(范本模板)
锂离子电池电解液概述一、锂离子电池电解液电解液是锂离子电池四大关键材料之一,号称锂离子电池的血液,是锂离子电池获得高压、高比能等优点的保证.电解液主要由高纯度有机溶剂、电解质锂盐、必要添加剂等原料,在一定条件下,按一定比例配制而成.1.1有机溶剂有机溶剂一般用高介电常数溶剂于低粘度溶剂混合使用。
常用的电解质锂盐有高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等,从成本、安全性等多方面考虑,六氟磷酸锂是商业化锂离子电池采用的主要电解质。
锂离子电池电解液中常用的有机溶剂有碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸丙烯酯(PC)、丙烯酸乙酯(EA)、丙烯酸甲酯(MA)等。
有机溶剂在使用前必须严格控制质量,溶剂的纯度于稳定电压之间有密切联系,有机溶剂的水分,对于配制合格电解液起着决定作用。
水分降低至10—6之下,能降低六氟磷酸锂的分解、减缓SEI膜的分解、防止气涨等.利用分子筛吸附、常压或减压蒸馏、通入惰性气体的方法,可以使水分含量达到要求。
为了获得具有高离子导电性的溶液,以便锂离子在其中快速移动,溶剂一般采用混合材料,如碳酸乙烯酯(EC)+碳酸二甲酯(DMC),碳酸乙烯酯(EC)+碳酸二乙酯(DEC).1.2电解质锂盐电解质锂盐占电解液成本最大,约占到电解液成本的40%左右。
LiPF6是最常用的电解质锂盐,其对负极稳定,电导率高,放电容量大,内阻小,充放电速度快。
但对水分和HF及其敏感,易发生反应,其操作应在干燥气氛(如手套箱)中进行,不耐高温,80℃~100℃发生分解反应,生成五氟化磷和氟化锂。
从成本、安全性等多方面考虑,六氟磷酸锂具有突出的离子电导率、较优的氧化稳定性和较低的环境污染等优点,是目前首选的锂离子电池电解质,也是商业化锂离子电池采用的主要电解质.除此之外还有LiBF4、LiPF6、LiBOB、LiFSI、LiPF2、LiTDI 等一系列安全性高、循环性能好的锂盐电解质体系得到关注。
锂电池电解液知识详解(干货分享)
锂电池电解液知识详解(干货分享)动力电池是电动汽车的关键部件,其性能直接决定了电动车的续航里程、环境适应性等关键参数。
当前主流动力电池为锂离子电池,具有能量密度高、体积小、无记忆效应、循环寿命长等优点,但仍然存在续航里程不足的问题。
电极材料决定了电池的能量密度,而电解液基本决定了电池的循环、高低温和安全性能。
锂电池电解液主要由锂盐、溶剂和添加剂三类物质组成。
电解液基本构成变化不大,创新主要体现在对新型锂盐和新型添加剂的开发,以及锂离子电池中涉及的界面化学过程及机理深入理解等方面。
锂盐锂盐的种类众多,但商业化锂离子电池的锂盐却很少。
理想的锂盐需要具有如下性质:(1)有较小的缔合度,易于溶解于有机溶剂,保证电解液高离子电导率;(2)阴离子有抗氧化性及抗还原性,还原产物利于形成稳定低阻抗SEI膜;(3)化学稳定性好,不与电极材料、电解液、隔膜等发生有害副反应;(4)制备工艺简单,成本低,无毒无污染不同种类的锂盐介绍LiPF6LiPF6是应用最广的锂盐。
LiPF6的单一性质并不是最突出,但在碳酸酯混合溶剂电解液中具有相对最优的综合性能。
LiPF6有以下突出优点:(1)在非水溶剂中具有合适的溶解度和较高的离子电导率;(2)能在Al箔集流体表面形成一层稳定的钝化膜;(3)协同碳酸酯溶剂在石墨电极表面生成一层稳定的SEI膜。
但是LiPF6热稳定性较差,易发生分解反应,副反应产物会破坏电极表面SEI膜,溶解正极活性组分,导致循环容量衰减。
LiBF4LiBF4是常用锂盐添加剂。
与LiPF6相比,LiBF4的工作温度区间更宽,高温下稳定性更好且低温性能也较优。
LiBOBLiBOB具有较高的电导率、较宽的电化学窗口和良好的热稳定性。
其最大优点在于成膜性能,可直接参与SEI膜的形成。
LiDFOB结构上LiDFOB是由LiBOB和LiBF4各自半分子构成,综合了LiBOB成膜性好和LiBF4低温性能好的优点。
与LiBOB相比,LiDFOB在线性碳酸酯溶剂中具有更高溶解度,且电解液电导率也更高。
锂电池电解液详解
2.4.6 阻燃添加剂
高沸点、高闪点和不易燃的溶剂
(1)有机磷化物 如:磷酸三甲酯,磷氮烯(Phosphazene)
(2)有机氟代化合物 如: CH2F-EC、CHF2-EC和CF3-EC
(3)卤代烷基磷酸酯 烷基磷酸酯中的部分氢原子用氟原子取代
2.4.7 多功能添加剂
具有上述一种或多种功能的添加剂
锂电极表面SEI膜的生成过程示意图
负极表面的SEI膜FTIR光谱分析
正极表面的SEI膜FTIR光谱分析
气体添加剂;CO2, SO2等
无机成膜添加剂
成
固体添加剂;Li2CO3 等
膜
添
碳酸酯
VC:碳酸亚乙烯酯等
加
剂
有机成膜添加剂
硫代有机溶 ES 亚硫酸乙烯酯等
卤代有机成 膜添加剂
卤代EC 氯甲酸甲酯
LiPF3(C2F5)3, Li(C4F9SO2)(CF3SO2)N等 LiBOB 等
备注 应用最广 不稳定,电导率低 高温或高电压危险 有毒
腐蚀集流体
合成困难或价格昂贵 成膜性能好,溶解度 低
解离常数大小为LiN(CF3SO2)2 > LiAsF6 > LiPF6> LiClO4> LiBF4>LiCF3SO3 离子导电性大小为LiAsF6 > LiPF6> LiN(CF3SO2)2 > LiClO4 > LiBF4> LiCF3SO3 热稳定性顺序为LiAsF6~ LiCF3SO3 > LiBF4 > LiClO4 ~ LiN(CF3SO2)2> LiPF6
- 155.9 >300 >100
Y
Li+[N SO2CF3)2]简称LiTPSI
锂离子电池电解液添加剂物性数据
精品资料
______________________________________________________________________________________________________________
粘度(40℃)
折光率
1.5230±0.0050
1.445~1.447
VEC 具有较高的介电常数,较高的沸点和闪点,有利于提高锂离子电池的安全性能。VEC 在 1.35V 开始分解,能在片状石墨上形成稳定和致密的 SEI 膜,有效地阻止 PC 和溶剂化锂离子共同嵌入石墨层间,将电解液的分解抑制到最小程度,进而提 高锂离子电池的充放电效率和循环特性,化学性质稳定。在锂二次电池中作为高反应活性的成膜添加剂。 VEC 具有较高的介电常数,较高的沸点和闪点,有利于提高锂离子电池的安全性能。VEC 在 1.35V 开始分解,能在片状石墨上形成稳定和致 密的 SEI 膜,有效地阻止 PC 和溶剂化锂离子共同嵌入石墨层间,将电解液的分解抑制到最小程度,进而提高锂离子电池的充放电效率和循环特性,化学性质稳定,当将一定量 VEC 加入电解质中在适宜温度下将显著改善阴极金属的循环表现。在 多次充放电循环后,所保留的放电能力可以从 68.8% 提高到 84.8% 。根据测试结果,加入 VEC 后可使得 CO2 峰在第二次充放电循环时的消失,并使 CO2 释放量显著减少。这说明了阴阳两极在 VEC 的参与下都形成了稳定的 SEI 层。
1,3,2-Dioxathiane 2 , 2-dioxide 1,3,-propylene sulfate
Vinyl Ethylene Carbonate
Trimethylene Sulfite
苯基丙酮
锂离子电池的电解液
目录1. 电解液综述 (3)1.1 有机溶剂电解质的性能要求: (3)1.2 电解液目前存在的突出问题 (4)1.3 改善措施 (4)2. 有机溶剂性能及特点 (4)2.1 有机溶剂的分类 (4)2.2溶剂的性质描述 (5)2.2.1 锂盐的电导率 (5)2.2.2 溶剂的介电常数εr (5)2.2.3 粘度和溶剂化 (5)2.3 常用的几种有机溶剂 (6)3. 电解质 (8)3.1总述 (8)3.2 无机阴离子盐 (8)3.3 有机锂离子盐 (8)4. 电解液的电导率 (9)4.1 电导率的计算 (9)4.2 电解液电导率的影响因素 (10)4.2.1 溶剂的影响 (10)4.2.2 电解质对电导率的影响 (11)5. SEI膜 (12)5.1 膜的简介及作用 (12)5.2 负极成膜 (13)5.3 正极成膜 (13)5.4 溶剂组成与SEI膜牲 (13)6. 添加剂 (14)6.1 介绍 (14)6.2 改善电极SEI膜的形成和化学组成的添加剂 (14)6.3 提高电解液电导率的添加剂 (15)6.4控制电解液中酸和水含量的添加剂 (15)6.5 改善电池安全性的添加剂 (15)6.5.1 过充电保护添加剂 (15)6.5.2 提高低温性能添加剂 (16)7. 制备 (16)7.1 六氟磷酸锂(LiPF6)的制备 (16)7.1.1传统制备 (17)7.1.2 络合法 (17)7.1.3 溶液法 (17)7.2 常用有机溶剂的制备 (18)7.2.1 环状碳酸酯(EC、PC)的合成 (18)7.2.2链状碳酸酯的合成 (18)8. 检测 (19)8.1检测设备 (19)8.2 检测方法 (20)8.3 执行国家标准 (20)9. 电解液因素对电池性能的影响 (20)9.1 电解液组成对负极性能的影响 (20)9.2 电解液组成对正极性能的影响 (21)9.3 电化学窗口对电池性能的影响 (22)9.4 微量添加剂对电池性能的影响 (22)9.5 有机溶剂对电池性能的影响 (22)9.5.1 碳酸丙烯酯对电池性能的影响 (22)9.5.2碳酸乙烯酯对电池性能的影响 (23)9.5.3 其它溶剂 (24)10. 国内电解液生产商及其产品 (25)10.1 美国LITHCHEM公司 (25)10.2 北京星恒电源股份有限公司<方向电池> (26)10.3 伊.默克(Merck)国际贸易(上海)有限公司 (27)10.4 三菱化学香港有限公司(MitsuBISH Chemical)(三菱电解液) (28)10.5 肥城恒光无机氟化物有限公司 (29)10.6 深圳图尔实业发展有限公司 (30)10.7 东莞市锦泰电池材料有限公司 (31)10.8 张家港翔达电池材料有限责任公司 (33)10.9 汕头市金光高科有限公司 (36)锂离子电池的电解液―――易世明1. 电解液综述电池的电解液是电池的一个重要组成部分,对电池的性能有很大的影响。
锂离子电池酯类电解液拉曼溶剂化
锂离子电池酯类电解液拉曼溶剂化1.引言1.1 概述锂离子电池作为目前最常用的电池类型之一,其优异的性能和广泛的应用领域受到了广泛关注。
而酯类电解液作为锂离子电池中的一种重要组成部分,在电池性能和安全性方面起着至关重要的作用。
因此,对于酯类电解液的研究和改进一直是该领域的热点。
本文将重点探讨锂离子电池酯类电解液的溶剂化问题。
酯类溶剂化是指通过调整溶剂体系的组分和比例,以达到提高锂离子电池性能和稳定性的目的。
酯类溶剂作为电解质的溶剂,其选择和调整将直接影响电池的循环性能、电化学稳定性和安全性。
本文首先将对锂离子电池酯类电解液进行定义和特点的介绍,包括其组成、物理性质和化学性质。
随后,将阐述酯类溶剂在锂离子电池中的应用,包括其作为电解质溶剂的优点和缺点,并对一些常用的酯类溶剂进行详细的介绍和分析。
最后,将就酯类溶剂化对锂离子电池性能的影响进行总结和归纳,并展望酯类溶剂化技术的发展前景和应用前景。
随着锂离子电池应用领域的不断扩大和技术的不断进步,酯类溶剂化技术的研究和应用将会在电池性能和安全性的改善方面发挥越来越重要的作用。
总之,本文旨在系统介绍锂离子电池酯类电解液的溶剂化问题,以期对锂离子电池领域的研究者和从业人员提供有关酯类溶剂的相关知识和研究方向的指导。
通过深入研究和探索,酯类溶剂化技术的进一步发展将为锂离子电池的性能提升和安全性提供更多的可能性和选择。
1.2文章结构文章结构部分的内容可以包括以下信息:本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要包括概述、文章结构和目的。
首先介绍锂离子电池酯类电解液的背景和重要性,然后详细阐述文章的结构和内容安排,最后指出本文的目的是探讨酯类溶剂对锂离子电池的影响和应用前景。
正文部分包括两个主要内容,分别是对锂离子电池酯类电解液的定义和特点进行介绍,以及酯类溶剂在锂离子电池中的应用研究。
其中,第一个内容将对酯类电解液的组成和性质进行详细解释,包括酯类溶剂的种类、分子结构和物化性质等;第二个内容将探讨酯类溶剂在锂离子电池中的应用,包括其在电池构造、电池性能和循环寿命方面的作用和影响。
锂离子电池电解液各类溶剂物化性质.docx
EC碳酸乙烯酯88.06PC碳酸丙烯酯102.09BC碳酸丁烯酯116.12FEC氟代碳酸乙烯酯106.05VC碳酸亚乙烯酯86.05DMC碳酸二甲酯98.08A 35-38243-244160O OoA-49240132.2oAM-53240/X。
人718249F人19-2216272.8o o\-/o、夬/o o2-4 90 18.3竣酸酯类溶剂MF甲酸甲酯60.05020、・100 32-34 ・16EF甲酸乙酯74.08-80 52-54 7EMC碳酸甲乙酯104.1 O-14.5 107 23DEC碳酸二乙酯118.13o-43 126-128 31.1PF 甲酸丙酯88.11 -93 80-81 -3.9BF甲酸丁酯102.13MA 乙酸甲酯74.08EA乙酸乙酯88.01PA乙酸丙酯102.13BA乙酸丁酯MP丙酸甲酯EP丙酸乙酯PP丙酸丙酯MB丁酸甲酯EB丁酸乙酯PB丁酸丙酯GBL Y ■丁内酯 86.09 O-91 107 57-58 13.9-16O116.16-84 76.5-77.5 -388.11-95 -78 O102.13116.16102.13-93.3 116.16130.18-73 -76 -85 95 -45 102 12.7124-126 23.37999 12.2122-124 102-103 120 142-143 204-205 24.411.719.438.998.3GVL 5 ■戊内酯100.12 THF 四氢吠喃72.112Me-THF 2-甲基四氢味喃86.131,3-DOL 13 二氧戊坏74.08 Ao -31 208 100瞇类溶剂O33-36 66-136 78-80>110-124-甲基・1,3■二氧戊4-Me-L3-DOL坏88-95 74-75-125 851.7-22-甲基-1,3-—氧戊2-Me-L3-DOL环DMM 二甲氧甲烷88.1176.09 -105 41-4382-83 -2-18DME 乙二醇二甲醯、O二甲氧乙烷90.12 O ・6985 0DG 二乙二醇二甲醯134J7 -64 162 57飒类溶剂SL 环丁砚120.17 27.4 285 166DMSO 二甲基亚飒78.13 OII 18.4 189 89 腊类溶剂66.06 30-32220 234 丙二月青94.11 N N-29285-287230戊二月青E1 Q (mPa 3P (g/cm 89.781.85(40°C )1.321 64.922.53 1.20453 3.2 1.1281.454 86.05 1.36 3.1070.59(20°C )1.0692.958 0.65 1.01 2.805 0.75 0.975 8.9 0.328 0.9740.9217.90.9040.894 6.70.37 0.932 6.02 0.45 0.902 5.62 0.58 0.8880.88 6.20.481 0.915 5.70.8880.881 5.5 0.6 0.898 5.20.71 0.875 4.30.87339 1.73 1.127.58 0.46 1 6.97 0.462 0.86 6.98 0.588 1.069 6.8 0.6 0.983 4.39 0.54 0.99 2.7 0.35 0.86 7.2 0.455 0.867 7.23 1.06 0.943 43.3 10.29 1.261 46.36 1.996 1.10.995。
锂离子电池电解液用有机溶剂物性数据
锂离子电池电解液用有机溶剂物性数据化学名称碳酸二甲酯(DMC)碳酸二乙酯(DEC)碳酸乙烯酯(EC)碳酸丙烯酯(PC)碳酸甲乙烯酯(EMC)碳酸甲丙酯(MPC)碳酸甲异丙酯(MiPC)别名二乙基碳酸酯1,2-丙二醇碳酸酯) 碳酸甲乙酯,乙酸乙酯英文名称Dimethyl Carbonate Diethyl Carbonate Ethylene Carbonate Propylene carbonate Methyl-Ethyl Carbonate Methylpropyl CarbonateCAS号616-38-6 105-58-8 96-49-1 108-32-7 623-53-0 56525-42-9分子式C3H6O3C5H10O3C3H4O3C4H6O3C4H8O3/ CH3COOC2H5C5H10O3分子结构分子量90.08 118.13 88.06 102.09 104.1 118.13 118.1 浓度≥99.99% ≥99.99% ≥99.99% ≥99.99% ≥99.95%熔点/沸点/闪点4℃/89℃/18℃-43℃/126℃/33℃39℃/248℃/157℃-48℃/242℃/132℃-55℃/109℃/23℃-43℃/132℃/35℃-55℃/119℃密度(20℃) 1.06g/cm3 0.972g/cm2 1.41g/cm3 1.21g/cm3 1.00g/cm3 0.98g/cm3 1.01g/cm3粘度(40℃)0.59mPa.S 0.75 mPa.S 1.9mPa.S 2.5mPa.S 0.65mPa.S 0.87mPa.S 0.74 mPa.S 介电常数 3.1c/v.m 2.8c/v.m 85.1c/v.m 65c/v.m 2.9c/v.m 2.8 c/v.m 2.9 c/v.m还原/氧化电位-3.0V/+3.2V -3.0/+3.2V外观无色透明液体透明液体无色针状或片状结晶,或白色结晶体无色透明/微黄色液体无色透明液体有水果香味无色透明液体无色透明液体特性有较强吸湿性,溶于乙醇、乙醚等有机溶剂,不溶于水Q/CH02–2003具有吸湿性,不溶于水,溶于醇、醚等有机溶剂。
电解液各溶剂简称及其参数
锂电池电解液常用溶剂碳酸丙烯酯:PC分子式:C4H6O3无色无气味,或淡黄色透明液体,溶于水和四氯化碳,与乙醚,丙酮,苯等混溶。
是一种优良的极性溶剂。
本产品主要用于高分子作业、气体分离工艺及电化学。
特别是用来吸收天然气、石化厂合成氨原料其中的二氧化碳,还可用作增塑剂、纺丝溶剂、烯烃和芳烃萃取剂等。
特性分子量:102.09物理性质:外观无色透明液体熔点-48.8 ℃沸点242℃闪点132℃溶解度参数δ=14.5相对密度1.2069溶解度参数[2] δ=14.5饱和蒸汽压0.004kpa溶解性:溶于水,可混溶于丙酮、醇,乙醚、苯、乙酸乙酯等有机溶剂.折光率1.4189比重1.189粘度2.5mPa.s介电常数69c/v.m毒理数据:动物实验经口服或皮肤接触均未发现中毒.大鼠经口LD50=2,9000 mg/kg.质量标准项目指标优级品一级品外观无色或淡黄色液体无色或淡黄色液体含量, %≥99.5≥99.0 水份, %≤0.3≤0.5 溴化物(以溴离子计), %≤0.01≤0.1 密度20oC(g/cm3)1.200±0.0051.200±0.005用途2电子工业上可作高能电池及电容器的优良介质2高分子工业上可作聚合物的溶剂和增塑剂。
用作胶黏剂和密封剂的增塑剂。
还可用作酚醛树脂固化促进剂和水溶性胶黏剂颜填料的分散剂。
2化工行业是合成碳酸二甲酯的主要原料也可用于脱除天然气、石油裂解气中二氧化碳和硫化氢。
2另外:还可用于纺织、印染等工业领域。
包装 200公斤镀锌铁桶包装,也可按顾客要求进行包装。
储运应储存于阴凉、干燥、通风良好的场所,钢瓶应垂直放置,避免受热和爆晒。
碳酸甲乙酯:EMC分子式:C4H8O3分子量:104.1,密度1.00 g/cm3,无色透明液体,沸点109℃,熔点-55℃,是近年来兴起的高科技、高附加值的化工产品,一种优良的锂离子电池电解液的溶剂,是随着碳酸二甲酯及锂离子电池产量增大而延伸出的最新产品,由于它同时拥有甲基和乙基,兼有碳酸二甲酯、碳酸二乙酯特性,也是特种香料和中间体的溶剂。
锂电池电解液溶剂
锂电池电解液溶剂介绍锂电池是现代科技领域中应用广泛的一种能量存储设备。
在锂电池中,电解液起着重要的作用,其中溶剂是电解液的组成部分之一。
溶剂的选择对锂电池的性能和安全性有着至关重要的影响。
本文将就锂电池电解液溶剂的选择、性能和发展趋势进行全面、详细的探讨。
选择电解液溶剂的考虑因素1. 溶解性溶剂的主要作用之一是溶解电解质,使其能在锂电池中提供离子传递的通道。
因此,溶剂的溶解性是选择电解液溶剂时需要考虑的重要因素之一。
2. 稳定性由于锂电池工作时存在反应活性较大的锂离子,溶剂的稳定性对电池的安全性至关重要。
溶剂的稳定性能够防止溶剂在电池工作过程中发生副反应,从而延长电池的寿命。
3. 电导率溶剂的电导率直接影响锂离子在电解液中的传输速度。
较高的电导率有助于提高锂电池的放电速率和能量密度。
4. 极化锂电池在充放电过程中会产生极化现象,即电池中的离子浓度不均匀。
溶剂的极化特性可以影响锂电池的循环稳定性和容量损失。
常见的锂电池电解液溶剂1. 碳酸酯类溶剂碳酸酯类溶剂是目前使用最广泛的锂电池电解液溶剂之一。
具有较好的溶解性能和电导率,但其挥发性较高,存在一定的安全隐患。
2. 聚醚类溶剂聚醚类溶剂具有较低的挥发性和较高的电导率,是一些高容量锂电池的理想溶剂选择。
然而,由于其不稳定性,使用环境要求较高。
3. 甘醇类溶剂甘醇类溶剂具有良好的溶解性和稳定性,同时具备较低的挥发性。
然而,甘醇类溶剂的电导率相对较低,可能会影响锂电池的放电性能。
4. 腈类溶剂腈类溶剂具有较高的电导率和良好的溶解性能,使其成为一些高功率锂电池的首选溶剂。
然而,腈类溶剂挥发性较高,对环境和人体有一定的危害性。
锂电池电解液溶剂的发展趋势1. 高性能化随着锂电池在电动汽车和储能等领域的广泛应用,对电解液溶剂性能的要求越来越高。
未来的发展方向将是追求更高的电导率、更好的溶解性和更好的稳定性。
2. 高安全性为了提高锂电池的安全性能,未来的电解液溶剂可能会选择具有更低挥发性和更好稳定性的溶剂,以减少安全隐患。
锂电池电解液溶剂
锂电池电解液溶剂锂电池是目前应用最广泛的电池之一,其优点在于高能量密度、长寿命、低自放电率等。
其中电解液溶剂作为锂电池的重要组成部分,其稳定性、导电性、耐高温性等性质对于锂电池的性能影响极大。
电解液溶剂是锂离子电池中电解质的主要成分之一,其作用是将正、负极间的离子传递,从而使电池正常工作。
电解液溶剂的质量直接关系到锂离子电池的电化学性能和安全性。
在锂离子电池中,电解液溶剂的主要作用是传递锂离子。
因此,电解液溶剂的稳定性是关键因素之一。
在电池充放电过程中,电解液溶剂可能会发生分解,产生气体或有害物质,从而影响电池的性能和安全性。
电解液溶剂的导电性也是锂离子电池性能的重要因素之一。
电解液溶剂的导电性不仅影响电池的内阻,还可以影响电池的充放电效率和循环寿命。
因此,电解液溶剂的选择必须考虑其导电性。
锂电池的工作温度通常在-20℃至60℃之间,因此电解液溶剂的耐高温性也是十分重要的。
在高温环境下,电解液溶剂可能会分解,从而影响电池的性能和安全性。
常见的电解液溶剂包括有机溶剂和无机溶剂两种类型。
有机溶剂包括碳酸酯、丙烯腈、丁腈等,无机溶剂包括锂盐和无水溶剂等。
有机溶剂通常具有高的电导率、较低的粘度和较高的溶解度,但容易发生分解反应,安全性较差。
而无机溶剂较为稳定,但电导率较低,不利于电池充放电效率的提高。
为了提高锂电池的性能和安全性,目前研究人员正在研究新型的电解液溶剂。
例如,研究人员正在研究新型的无机溶剂,如磷酸盐和硫酸盐等。
这些无机溶剂具有较高的稳定性和较好的导电性,但它们的溶解度较低,需要进一步改进。
也有研究人员研究新型的有机溶剂,如氟化物和硝酸酯等。
这些有机溶剂具有较好的稳定性和较高的导电性,但它们的安全性需要进一步研究。
电解液溶剂是锂电池的重要组成部分,其稳定性、导电性和耐高温性对电池性能和安全性影响极大。
目前,研究人员正在研究新型的电解液溶剂,以提高锂电池的性能和安全性。
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EC
碳酸乙烯酯
88.06
35-38
243-244
160
PC 碳酸丙烯酯102.09
-49240132.2
BC 碳酸丁烯酯116.12
-53240
FEC
氟代碳酸乙烯酯
106.05
18249
VC 碳酸亚乙烯酯86.05
19-2216272.8
DMC
碳酸二甲酯
98.08
2-4
9018.3
EMC
碳酸甲乙酯
104.1
-14.510723
DEC 碳酸二乙酯118.13
-43126-12831.1
MF
甲酸甲酯
60.05
-10032-34-16
EF
甲酸乙酯
74.08
-8052-547
PF
甲酸丙酯
88.11
-9380-81-3.9
羧酸酯类溶剂
O
O
O
O
O O
O O O
F
O
O O
O
O
O
O
O
O
O
O O
O O
O O
O
O O
O O
BF
甲酸丁酯
102.13
-9110713.9
MA
乙酸甲酯
74.08
-9857-58-16
EA
乙酸乙酯
88.01
-8476.5-77.5-3
PA 乙酸丙酯102.13-9510212.7
BA 乙酸丁酯116.16
-78124-12623.3
MP 丙酸甲酯88.11
-8879 6.1
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PP 丙酸丙酯116.16
-76122-12424.4
MB
丁酸甲酯
102.13
-85102-10311.7
EB
丁酸乙酯
116.16
-93.312019.4
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丁酸丙酯
130.18
95142-14338.9
GBL γ-丁内酯86.09
-45204-20598.3
O O
O O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O O
O O
O O
O
O
O
O
GVL δ-戊内酯100.12
-31
208100
THF
四氢呋喃
72.1133-3666>110
2Me-THF
2-甲基四氢呋喃
86.13-13678-80-12
1,3-DOL
1,3-二氧戊环
74.08
-9574-75 1.7
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4-甲基-1,3-二氧戊
环
88
-12585-2
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2-甲基-1,3-二氧戊
环
88.11
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DMM
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76.09
-10541-43-18
DME
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90.12-69850
DG
二乙二醇二甲醚
134.17
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SL
环丁砜
120.17
27.4
285
166
DMSO
二甲基亚砜
78.13
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18989
腈类溶剂
砜类溶剂
醚类溶剂
O
O
O
O O O
O
O
O
O
O
S
O
O S
O
O
O O
O O
O
丙二腈66.06
30-32220234
戊二腈94.11
-29285-287230
N
N N N
89.781.85(40
℃)
1.321
64.92 2.53 1.204 53 3.2 1.128
1.454 86.05 1.36
3.1070.59(20
℃)
1.069
2.9580.65 1.01 2.8050.750.975 8.90.3280.974 7.10.921 7.90.904
0.894 6.70.370.932 6.020.450.902 5.620.580.888
0.88 6.20.4810.915 5.70.888
0.881 5.50.60.898 5.20.710.875 4.30.873 39 1.73 1.12
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0.995。