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锂离子电池电解液功能性添加剂设计及应用

2021-01-09杨双天津金牛电源材料有限责任公司天津300400

化工管理 2021年10期

杨双(天津金牛电源材料有限责任公司,天津 300400)

1 锂离子电池电解液的特性分析

在锂离子电池中,电解液是必不可少的重要组成部分,其主要功能为:作为电池中离子传输的载体。目前,广泛应用于智能手机、平板及笔记本电脑的锂离子电池中,电解液一般由锂盐和其他有机溶剂共同构成。具体的作用原料为:经由电解液,离子在电池的正极、负极之间完成传导,并保证锂离子电池获得高电压、高比能、总体而言,电解液通常由纯度较高的有机溶剂、电解质锂盐、各类功能性添加剂组成,且需在一定条件下,精确控制相关材料的比例,最终配制而成。

2 不同种类锂离子电池电解液功能性添加剂的设计及应用

2.1 碳酸酯类添加剂

(1)碳酸乙烯酯。分子式为C3H4O3,该添加剂在室温环境(25 ℃)下呈现出结晶型固体,环境温度超过35 ℃后,会从固态迅速转变为无色透明液体。该物质对聚丙烯腈、聚氯乙烯具备较强的溶解性,应用于电池工业,可作为锂电池电解质的优良溶剂。

(2)碳酸丙烯酯。分子式C4H6O3,以无色无味的气体或是淡黄色透明状液体形态而存在,可溶于水和四氯化碳,与乙醚、丙酮、苯等物质混合后,能够成为一种优良的极性溶液。

(3)碳酸二乙酯,分子式C5H10O3,是一种无色液体,能够轻微产生气味。

包含上述三种物质在内的碳酸酯类添加剂应用于锂离子电池时,由于成本低廉,经过简单的化学合成工艺便可成功制备,故被视为一种常见的电解液功能性添加剂。目前,科研人员将碳酸酯类添加剂的研究重点放在了碳酸亚乙烯酯方面。……

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