confronto dei sali di litio utilizzati nell'elettrolito a batteria agli ioni di litio

confronto dei sali di litio utilizzati nell'elettrolito a batteria agli ioni di litio

2022-02-15 10:07:45

Le batterie agli ioni di litio sono le batterie ricaricabili più utilizzate a causa della loro alta densità di energia, alta tensione operativa, nessuna funzione di memoria e lunga durata. con il rapido sviluppo dei suoi campi di applicazione, le persone hanno avanzato requisiti più elevati in termini di densità di energia, velocità, temperatura applicabile, durata del ciclo e sicurezza delle batterie agli ioni di litio. l'elettrolita è un componente importante delle batterie agli ioni di litio, e il sale di litio, come componente chiave dell'elettrolito liquido, è un fattore importante nel determinare le prestazioni dell'elettrolito ed è uno dei passi avanti nella risoluzione del problema del miglioramento delle prestazioni della batteria agli ioni di litio. questo articolo confronterà lipf6 con vari nuovi sali di litio.

il sale di litio è il fornitore di ioni di litio nell'elettrolito. lipf6 (esafluorofosfato di litio) è il sale di litio più comune attualmente. lo sviluppo di nuovi sali di litio libf4 (tetrafluoroborato di litio), libob (borato diossato di litio), lidfob (diborato di litio ossalato), lifsi (litio bisfluorosolfonimmide), litfsi (litio bistrifluorometilsolfonimide), lipf2o2 (litio difluorofosfato) e lidti (litio 4,5 -dicyano-2-trifluorometilimidazolio) ha anche ricevuto crescente attenzione dai ricercatori. i vantaggi e gli svantaggi del confronto sono i seguenti:

tabella 1. Confronto di vantaggi e svantaggi dei vari sali di litio.

sale al litio	vantaggio	svantaggio
LiPF6	(1) ha idonea solubilità ed alta conduttività ionica in solvente non acquoso; (2) formare una pellicola di passivazione stabile sulla superficie del collettore di corrente di alluminio; (3) sulla superficie dell'elettrodo di grafite può essere formato un film di sei stabili in sinergia con il solvente di carbonato.	la stabilità termica è scarsa e la reazione di decomposizione è facile da verificarsi.
libf4	libf4 ha un'ampia gamma di temperature operative, buona stabilità alle alte temperature ed eccellenti prestazioni a basse temperature. può migliorare la capacità di formazione del film dell'elettrolita sull'elettrodo e inibire la corrosione di una lamina.	la conduttività ionica è bassa, che ha grandi limiti. è spesso associato al sale di litio ad alta conduttività.
libob	libob ha conduttività superiore, finestra elettrochimica più ampia, buona stabilità termica, migliore stabilità del ciclo, protezione passivante per collettore di corrente positiva al foglio	bassa solubilità e quasi insolubile nel solvente di bassa costante dielettrica.
lidfob	lidfob ha una buona formazione del film, buone prestazioni a bassa temperatura, buona compatibilità con l'elettrodo positivo della batteria, può formare un film di passivazione sulla superficie di una lamina e inibire l'ossidazione dell'elettrolita.	alto prezzo
lifsi	lifsi ha alta conducibilità, bassa sensibilità all'acqua e buona stabilità termica.	il potenziale di corrosione di una lamina è di 4.2 v.
litfsi	litfsi ha una maggiore solubilità e conducibilità, la temperatura di decomposizione termica supera i 360 ° c ed è difficile da idrolizzare.	quando la tensione è superiore a 3.7 v, corroderà gravemente il collettore di corrente.
lipf2o2	lipf2o2 ha buone prestazioni a bassa temperatura; come additivo, è utile ridurre l'impedenza di interfaccia della batteria e migliorare efficacemente le prestazioni del ciclo della batteria.	la solubilità è bassa.
lidti	lidti ha una migliore stabilità termodinamica; può essere stabile a 4,5v e ha un numero elevato di migrazione agli ioni di litio, che può soddisfare i requisiti di carica e scarica dei materiali catodici commerciali.	elevati requisiti di sintesi

quali sono le caratteristiche di un sale di litio elettrolitico ideale?

(1) bassa energia di dissociazione e alta solubilità: una bassa dissociazione può garantire che l'elettrolita formatosi dopo la dissoluzione del sale di litio abbia un'alta conduttività, ottenendo così un'elevata velocità della batteria; l'alta solubilità garantisce uno ione di litio sufficiente nella trasmissione dell'elettrolito.

(2) migliore stabilità: quando la batteria viene utilizzata sotto alta tensione e alta temperatura, il sale di litio non reagisce con altri componenti.

(3) buoni sei film che formano proprietà per garantire che l'elettrolito non venga consumato continuamente durante i cicli successivi.

(4) buona passivazione del collettore di corrente al fine di prevenire la corrosione di un foglio di alluminio ad alta tensione.

(5) a basso costo, non tossico e senza inquinamento.

l'elettrolita ha un'influenza importante sulla durata del ciclo della batteria, sulla velocità, sulla temperatura e sulla sicurezza applicabili. i sali di litio, come fornitori di ioni di litio nell'elettrolita, influenzano significativamente le prestazioni dell'elettrolita. lipf6 è attualmente il sale di litio più utilizzato, ma la sua stabilità termica è scarsa e sensibile all'acqua. quindi, trovare nuovi sali di litio con prestazioni eccellenti è diventato il fulcro della ricerca attuale. anche se i nuovi sali di litio come libf4, libob, litfsi, lifsi, lipf2o2 e litdi possono evitare gli svantaggi del lipf6, hanno problemi di conduttività elettrica, corrosione e prezzo. pertanto, il sale di litio non è stato in grado di sostituire completamente il lipf6 e i ricercatori hanno bisogno di ulteriore ottimizzazione e sviluppo.

a cura di suzhou yacoo science co., ltd.

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