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锂盐添加剂在电解液中的应用

锂盐添加剂在电解液中的应用

锂离子电池具有高能量密度、长期循环稳定性等优势成为目前应用最广泛的电源。锂离子电池主要由正极、负极、隔膜、电解液四大主要部分组成。电解液作为锂离子电池中的重要组成之一,在正负极之间起传输离子的作用,对电池性能的发挥至关重要。电解液一般由有机溶剂、锂盐和添加剂组成。目前最常用的锂盐是LiPF6,虽然其热稳定性差,易分解形成HF而腐蚀SEI膜,造成电池性能的劣化,各种新型锂盐也层出不穷,但仍然没有撼动LiPF6在锂盐中的地位。

目前最常见的锂盐有:LiPF6(六氟磷酸锂)、LiBOB(双草酸硼酸锂)、LiBF4(四氟硼酸锂)、LiODFB(二氟草酸硼酸锂)、LiTFSI(双(三氟甲基磺酰)亚胺锂)、LiFSI(双(氟代磺酰)亚胺锂)、LiPO2F2(二氟磷酸锂)、LiFOP(四氟草酸磷酸锂)等。其中除六氟磷酸锂外的其它锂盐多用于添加剂。这些锂盐都有各自的特点:

  • LiBOB:电导率较高,石墨负极上成膜性能好,高温性能较好;溶解度偏低,部分低介电常数的溶剂几乎不溶解,与部分正极相容性不好;

  • LiBF4:对水分不是很敏感,热稳定性比LiPF6高,HF含量低,低温性能好;电导率低,单独使用不能在碳负极形成稳定SEI膜;

  • LiODFB:LiBF4和LiBOB的结合体,高温性能优良,在较宽的温度范围内具有优良的离子导电性,在链状碳酸酯溶剂中溶解度较大;

  • LiTFSI:电导率高于LiPF6,热稳定性高,分解温度大于200℃,低温性能好;腐蚀铝箔;

  • LiPO2F2:溶解度较低,低温性能好同时可以改善高温性能。

虽然这些锂盐不能作为电解液的主盐使用,但作为配角(添加剂)使用却表现良好。

本专题将为大家介绍三种新型锂盐LiPO2F2LiODFB和LiDFBP在电解液中的应用。


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