Elektrolyt lithium-iontové baterie má podmínky

Elektrolyt používaný v lithium-iontové baterii je iontový vodič, ve kterém je lithiová sůl elektrolytu rozpuštěna v organickém rozpouštědle. Obecně platí, že organický elektrolyt jako praktická lithium-iontová baterie by měl mít následující vlastnosti:

(1) Iontová vodivost je vysoká, obecně by měla dosáhnout 10-3 ~ 2 * 10-3S / cm; počet migračních lithiových iontů by měl být blízko 1;

(2) Elektrochemicky stabilní potenciální rozsah je široký; musí existovat elektrochemická stabilní okno 0 ~ 5V;

(3) dobrá tepelná stabilita a široký rozsah teplot;

(4) Chemické vlastnosti jsou stabilní a neexistuje žádná chemická reakce s proudovým kolektorem a inertní látkou v baterii;

(5) Bezpečná a nízká toxicita, s výhodou biologicky odbouratelná.

Vhodná rozpouštědla vyžadují vysokou dielektrickou konstantu a nízkou viskozitu. Obvykle používané alkylkarbonáty jako PC, EC mají silné polarity, vysokou dielektrickou konstantu, ale v nich se pohybují vysoká viskozita, velké intermolekulární síly a ionty lithia. Zpomalit. Lineární estery jako DMC (dimethylkarbonát) a DEC (diethyl carbonate) mají nízkou viskozitu, ale nízkou dielektrickou konstantu. Proto se pro získání roztoku s vysokou iontovou vodivostí obvykle používá. PC + DEC, EC + DMC a dalších směsných rozpouštědel. Tato organická rozpouštědla mají některé příchutě, ale jsou obecně v souladu s požadavky REACH a jsou materiály, které jsou méně toxické a šetrné k životnímu prostředí.

Současně vyvinuté anorganické anionově vodivé soli zahrnují zejména LiBF4, LiPF6 a LiAsF6. Jejich pořadí elektrické vodivosti, tepelné stability a odolnosti proti oxidaci je následující:

Vodivost: LiAsF6> LiPF6> LiClO4> LiBF4

Tepelná stabilita: LiAsF6> LiBF4> LiPF6

Oxidační odolnost: LiAsF6> LiPF6> LiBF4> LiClO4

LiAsF6 má velmi vysokou vodivost, stabilitu a rychlost nabití a vybíjení akumulátoru, ale jeho aplikace je omezena toxicitou arzenu. V současné době se nejčastěji používá LiPF6.