Електролитен тип литиево-йонна батерия
1.1 течен електролит
Изборът на електролит оказва голямо влияние върху работата на литиево-йонните батерии. Той трябва да има добра химическа стабилност, особено при по-високи потенциали и по-високи температури, и има по-висока йонна проводимост (> 10-3). ? S / cm), и трябва да бъде инертен към анодните и катодните материали, не може да ги нападне. Тъй като литиево-йонната батерия има висок потенциал за зареждане и разреждане и анодният материал е вграден с химически активен литий, електролитът трябва да използва органично съединение и не може да съдържа вода. Въпреки това, йонната проводимост на органичната материя не е добра, така че към органичния разтворител се добавя разтворима проводима сол, за да се увеличи йонната проводимост. В момента литиево-йонните батерии се използват главно като електролити. Разтворителите са безводни органични вещества като EC, PC, DMC, DEC и повечето от тях използват смесени разтворители като EC / DMC и PC / DMC. Проводимите соли са LiClO4, LiPF6, LiBF6, LiAsF6 и т.н., а тяхната проводимост е веднъж LiAsF6> LiPF6> LiClO <4> LiBF6. LiClO4 е уязвим за експлозия и други проблеми, свързани с безопасността, поради високото си окисляващо свойство. Обикновено се ограничава до експериментални изследвания. LiAsF6 има висока йонна проводимост и е лесен за пречистване и има добра стабилност, но съдържа токсичен As, който е ограничен при употреба; LiBF6 химия И термичната стабилност не е добра и проводимостта не е висока. Въпреки че LiPF6 ще претърпи реакция на разлагане, той има висока йонна проводимост, така че литиево-йонните батерии използват основно LiPF6. Понастоящем повечето от електролитите, използвани в търговските литиево-йонни батерии, използват EC / DMC на LiPF6, който има висока йонна проводимост и добра електрохимична стабилност.
2.2 твърд електролит
Използването на метален литий директно като аноден материал има висок обратим капацитет, а теоретичният му капацитет достига 3862 mAh · g-1, което е повече от десет пъти по-голямо от това на графитните материали, а цената също е ниска. се счита за оптимално привличане на ново поколение литиево-йонни батерии. Анодният материал ще произведе дендритен литий. Използването на твърд електролит като проводимост на йони винаги може да отглежда дендритен литий, което прави възможно използването на метален литий като аноден материал. В допълнение, използването на твърд електролит избягва недостатъка на прекалено голямо изтичане на електролит и батерията може да бъде направена в по-тънка (само 0.1 мм дебела) високоенергийна батерия с по-висока енергийна плътност и по-малък обем. Разрушителните експерименти показват, че твърдотелните литиево-йонни батерии имат висока степен на безопасност. След ликвидация, нагряване (200 ° C), късо съединение и надценка (600%) и други разрушителни експерименти, литиево-йонните батерии с течен електролит ще изтекат и експлодират. Сексуални проблеми, докато твърдотелните батерии нямат други проблеми с безопасността, с изключение на леко повишаване на вътрешната температура (<20 °=""> Твърдите полимерни електролити имат добра гъвкавост, леене, стабилност и ниска цена. Може да се използва като дистанционен филм за положителен и отрицателен електрод и като електролит за йонен транспорт.
Твърдите полимерни електролити обикновено се класифицират в сух твърд полимерен електролит (SPE) и гелов полимерен електролит (GPE). SPE твърди полимерни електролити се основават главно на полиетилен оксид (PEO), който има недостатъка на ниска йонна проводимост и може да достигне само 10-40 cm при 100 ° C. В SPE йонната проводимост се осъществява главно в аморфната област и транспортът се пренася чрез движението на полимерната верига. PEO се кристализира лесно поради високата закономерност на молекулярната верига и кристализацията намалява йонната проводимост. Следователно, за да се увеличи йонната проводимост, от една страна е възможно да се намали йонната проводимост. Следователно, за да се подобри йонната проводимост, от една страна, чрез намаляване на разтворимостта на полимера. Присаждането, блокът, омрежването, кополимеризацията и други подобни се използват за унищожаване на кристалните свойства на полимера на гладуване и неговата йонна проводимост може значително да се подобри. В допълнение, добавянето на неорганична композитна сол може също да увеличи йонната проводимост. Добавянето на високо диелектрично постоянно нискомолекулно течен органичен разтворител като PC към твърдия полимерен електролит може значително да подобри разтворимостта на проводимата сол. Образуваният електролит е GPE гел полимерен електролит, който има подобрена температура при стайна температура. Йонната проводимост, но ликвидирането ще се провали по време на употреба. Гел-полимерните литиево-йонни батерии са комерсиализирани.