Elektrolyt lítium-iónových batérií má podmienky

Elektrolyt použitý v lítium-iónovej batérii je iónový vodič, v ktorom sa lítna soľ elektrolytu rozpustí v organickom rozpúšťadle. Všeobecne by organický elektrolyt ako praktická lítium-iónová batéria mala mať nasledujúce vlastnosti:

(1) iónová vodivosť je vysoká, všeobecne by mala dosiahnuť 10-3 ~ 2 x 10-3S / cm; migračné číslo lítnych iónov by malo byť blízko 1;

(2) Rozsah elektrochemicky stabilného potenciálu je široký; musí existovať okno elektrochemickej stability 0 ~ 5V;

(3) dobrá tepelná stabilita a široký teplotný rozsah;

(4) Chemické vlastnosti sú stabilné a nedochádza k chemickej reakcii so zberačom prúdu a inertnou látkou v batérii;

(5) Bezpečná a nízka toxicita, výhodne biologicky odbúrateľná.

Vhodné rozpúšťadlá vyžadujú vysokú dielektrickú konštantu a nízku viskozitu. Bežne používané alkylkarbonáty, ako je PC, EC, majú silnú polaritu, vysokú dielektrickú konštantu, ale vysokú viskozitu, veľké medzimolekulové sily a ióny lítia sa v nich pohybujú. Pomalá. Lineárne estery ako DMC (dimetylkarbonát) a DEC (dietylkarbonát) majú nízku viskozitu, ale nízku dielektrickú konštantu. Aby sa získal roztok s vysokou iónovou vodivosťou, používa sa všeobecne. PC + DEC, EC + DMC a ďalšie zmiešané rozpúšťadlá. Tieto organické rozpúšťadlá majú niektoré príchute, ale vo všeobecnosti sú to všetky požiadavky RoHS, REACH, a sú to materiály, ktoré sú menej toxické a šetrné k životnému prostrediu.

V súčasnosti vyvinuté anorganické aniónové vodivé soli zahŕňajú hlavne LiBF4, LiPF6 a LiAsF6. Ich poradie elektrickej vodivosti, tepelnej stability a odolnosti voči oxidácii je nasledovné:

Vodivosť: LiAsF6> LiPF6> LiClO4> LiBF4

Tepelná stabilita: LiAsF6> LiBF4> LiPF6

Oxidačná odolnosť: LiAsF6> LiPF6> LiBF4> LiClO4

LiAsF6 má veľmi vysokú vodivosť, stabilitu a nabitie batérie a rýchlosť vybíjania, ale jej použitie je obmedzené toxicitou arzénu. V súčasnosti sa najčastejšie používa LiPF6.