Cnhl 6s Lipo Batterie Elektrolyt, praktische Funktion und klassischer Systemaufbau

1. Die eigentliche Rolle des cnhl 6s Lipo-Batterieelektrolyts

Wenn wir auf die Entwicklungsgeschichte der cnhl 6s-Lipo-Batterie zurückblicken (für die sekundäre cnhl 6s-Lipo-Batterie gelten ähnliche Regeln), können wir feststellen, dass die Analyse von Trägern - die Untersuchung von Elektroden - die Erfindung und Verbesserung von Das Elektrolytsystem ist miteinander verbunden, um die Praktikabilität und Leistungsverbesserung der cnhl 6s-Lipo-Batterie zu fördern.

In den 1970er Jahren entwickelte der britische Chemiker Stanley Whittingham eine cnhl 6s-Lipobatterie mit Titandisulfid als positive Elektrode und Lithiummetall als negative Elektrode, und der Elektrolyt war ein Lithiumperchlorat-Dioxan-System. Verglichen mit Blei-Säure-Cnhl-6s-Lipo-Akkus beginnt sich die bessere Leistung des Cnhl-6s-Lipo-Akkus zu manifestieren. Seitdem hat der amerikanische Physiker und Chemiker John B. Goodenough Titandisulfid durch Lithiumkobaltoxid ersetzt, um eine höhere positive Spannung und eine höhere Energiedichte der cnhl 6s Lipo-Batterie zu erreichen;

Nacheinander sind auch Lithiummanganat, Lithiumeisenphosphat und Kathoden wie ternäre Materialien verfügbar. Der japanische Chemiker Akira Yoshino verwendete Petrolkoks als Ersatz für Lithiummetall, was die Sicherheit von cnhl 6s-Lipobatterien förderte und die Kommerzialisierung von Lithiumbatterien unter den damaligen Bedingungen förderte. 1990 wurde Ethylencarbonat EC für den Aufbau des Elektrolytsystems verwendet, 1993 wurde das zusammengesetzte Lösungsmittelsystem aus EC und Dimethylcarbonat DMC entwickelt; 1994 verwendete die kommerzialisierte cnhl 6s lipo-Batterie eine negative Elektrode aus Graphit.

Bis jetzt ist der Träger von Hochleistungs-Cnhl-6s-Lipo-Batterien (Power, Secondary) bestimmt, Lithium zu sein, und die positiven und negativen Elektroden sind in eine Entwicklungsphase eingetreten, in der inkrementelle Innovation im Mittelpunkt steht, und subversive Innovation unternimmt unermüdliche Anstrengungen. Der Elektrolyt hat einen sehr entscheidenden Einfluss auf die umfassende Leistung der cnhl 6s Lipo-Batterie und befindet sich auch in einem Prozess der kontinuierlichen Evolution.

Als Hauptträger des Lithiumtransports im internen Kreislauf muss der Elektrolyt in der Lage sein, Lithium effizient zu leiten und innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs elektronisch zu isolieren; der Elektrolyt kontaktiert direkt die positiven und negativen Elektroden, so dass sein elektrochemisches Fenster, seine chemische Stabilität und seine positiven und negativen Elektroden, die Grenzflächeneigenschaften des Separators usw. ebenfalls die Anforderungen der Verwendung erfüllen müssen; der Elektrolyt muss bis zu einem gewissen Grad thermischen, elektrischen und mechanischen Belastungen standhalten; wie Umweltfreundlichkeit/leichte Nachbearbeitung ist besser.

Immer wenn das Elektrodenmaterial verbessert wird, spiegelt die Einstellung und Optimierung des Elektrolyten oft seine Bedeutung und sogar Unersetzlichkeit wider.
Vorbehaltlich der Potentialdifferenz zwischen positiver und negativer Elektrode, die die Wasserspaltungsspannung weit übersteigt, und unabhängig von der teuren ionischen Flüssigkeiten ist der gängige technische Weg des Elektrolyten ein umfassendes System aus geeigneten organischen Lösungsmitteln und Lithiumsalzen.

2. cnhl 6s Lipo-Batterie-Elektrolyt-Lösungsmittelsystem

Das Lösungsmittel selbst ist elektrisch isolierend und wird zum Auflösen des Lithiumsalzes verwendet. Die grundlegenden Anforderungen des cnhl 6s Lipo-Batterie-Elektrolyt-Lösungsmittelsystems sind: eine bestimmte Polarität (hohe Dielektrizitätskonstante) haben, um Lithiumsalze aufzulösen; Breites elektrochemisches Fenster (das elektrochemische Fenster des cnhl 6s Lipo-Batterieelektrolyten spiegelt sich hauptsächlich in der elektrischen Leistung des Lösungsmittels wider.Chemisches Fenster), beständig gegen positive Oxidation und negative Reduktion; niedrige Viskosität, einfach die Elektrode zu benetzen und die Leistung bei niedrigen Temperaturen zu verbessern; hitzebeständig Bis heute gibt es kein einkomponentiges Lösungsmittel, das die oben genannten Anforderungen gleichzeitig erfüllen kann, daher ist die Grundidee, ein gemischtes Lösungsmittelsystem aufzubauen, sehr vernünftig.

Die grundlegende Überlegung des gemischten Lösungsmittelsystems der cnhl 6s Lipo-Batterie besteht darin, die Lösungsmittelkomponenten mit hoher Dielektrizitätskonstante und niedriger Viskosität auszuwählen. Ersteres entspricht Ethylencarbonat EC, Propylencarbonat PC; Letzteres entspricht Dimethylcarbonat DMC, Diethylcarbonat DEC, Ethylmethylcarbonat EMC usw.

Zusätzliche Funktionen des Lösungsmittels, wie z. B. synergistische Bildung, Stabilisierung von Festelektrolytmembranen (SEI), Unterstützung bei der Flammhemmung usw., beruhen ebenfalls auf Lösungsmitteladditiven. cnhl 6s-Lipobatterie-Lösungsmittelzusätze umfassen herkömmliche Ketten-/cyclische Ester (wie Vinylencarbonat VC), fluorierte Ketten-/cyclische/Aminoester (wie Fluorethylencarbonat FEC), Sulfatester (wie Vinylsulfat DTD, Vinylsulfit ES), Sulfone , Nitrile, Additive auf Phosphorbasis, Additive auf Siliziumbasis, Ether, heterocyclische Verbindungen usw.

3, cnhl 6s Lipo-Batterie-Elektrolyt-Lithiumsalz-Auswahl

Das Lithiumsalz wird im Lösungsmittelsystem gelöst und ionisiert, wodurch teilweise solvatisierte Lithiumionen und entsprechende Anionengruppen gebildet werden, wodurch Ionenleitfähigkeit bereitgestellt wird. Die Wahl des Lithiumsalzes muss die entsprechende Ionenmobilität, Ionenpaar-Dissoziationsfähigkeit, Löslichkeit, thermische Stabilität, chemische Stabilität, Festelektrolytmembran-Bildungsfähigkeit, Stromkollektor-Passivierungsfähigkeit, Umweltauswirkungen usw. berücksichtigen

Bisher gibt es kein Einkomponenten-Lithiumsalz, das die oben genannten Anforderungen gleichzeitig erfüllen kann, daher ist die Grundidee, ein gemischtes Lithiumsalzsystem aufzubauen, auch sehr sinnvoll. Andererseits ist Lithiumsalz die Hauptkostenquelle des Elektrolytsystems (mehr noch, wenn der Massenprozentsatz berücksichtigt wird), was Lithiumhexafluorophosphat LiPF6 mit akzeptabler umfassender Leistung und relativ geringen Kosten zum gängigsten Elektrolyten im bestehenden cnhl macht 6s Lipo-Batterie-Elektrolyt. Meistersalz.

Zusätzlich zu den oben genannten Lithiumsalzen können Lithiumsalzzusätze, einschließlich Phosphate (wie Lithiumdifluorphosphat LiDFP), Borate (wie Lithiumbisoxalatborat LiBOB, Lithiumbisfluoroxalatborat LiDFOB), Sulfonimidsalze ( außer Lithiumbisfluorsulfonimid LiFSI, Lithiumbistrifluormethylsulfonimid LiTFSI und andere Typen), können heterocyclische Salze, Aluminate usw. geeignet verwendet werden, um die Synthese von Lithiumsalzsystemen in unterschiedlichem Maße zu verbessern. Leistung.

In Anbetracht der Leistung und der Kosten sowohl von Lösungsmittel als auch von Lithiumsalz ist Carbonat + Lithiumhexafluorphosphat zum Hauptbestandteil des Elektrolyts der Power cnhl 6s-Lipobatterie geworden. Gleichzeitig tauchen bei der Verbesserung der Leistung der Power cnhl 6s Lipo-Batterie auch einige andere Lösungsmittel/Additive und Lithiumsalze/Additive auf.
Das Obige ist der gesamte Inhalt der cnhl 6s Lipo-Batterie Elektrolyt, den ich Ihnen heute gebracht habe, ich hoffe, er wird Ihnen helfen, wir sehen uns in der nächsten Ausgabe.