科普一下当前锂电池电解液中的添加剂种类和作用

2024-09-26 09:26:14 sh默尼 7

根据添加剂的功能不同,可分为导电添加剂、过充保护添加剂、阻燃添加剂、SEI成膜添加剂、正极材料保护剂、LiPF6稳定剂及其他功能添加剂。


导电添加剂通过与电解质离子进行配位反应,促进锂盐溶解,提高电解液电导率,从而改善锂离子电池倍率性能。由于导电添加剂是通过配位反应作用,又叫配体添加剂,根据作用离子不同分为阴离子配体、阳离子配体及中性配体。


过充保护添加剂是提供过充保护或增强过充忍耐力的添加剂。过充保护添加剂按照功能分为氧化还原对添加剂和聚合单体添加剂两种。目前氧化还原对添加剂主要是苯甲醚系列,其氧化还原电位较高,且溶解度很好。聚合单体添加剂在高电压下会发生聚合反应,释放气体,同时聚合物会覆盖于正极材料表面中断充电。聚合单体添加剂主要包括二甲苯、苯基环己烷等芳香族化合物。 


阻燃添加剂的作用是提高电解液的着火点或终止燃烧的自由基链式反应阻止燃烧。添加阻燃剂是降低电解液易燃性,拓宽锂电池使用温度范围,提高其性能的重要途径之一,典型的有1-乙基-3-甲基咪唑双氟磺酰亚胺盐(EMI-FSI)阻燃添加剂的作用机理主要有两种:一是通过在气相和凝聚相之间产生隔绝层,阻止凝聚相和气相的燃烧;二是捕捉燃烧反应过程中的自由基,终止燃烧的自由基链式反应,阻止气相间的燃烧反应。


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FIM1002用作锂电池“安全”电解液EMI-FSI的重要组成,充当特效助剂与溶剂作用,兼容多种锂(Li)盐,高效阻燃、低熔点、低粘度、不挥发、高导电、宽电化学窗口。


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