Lityum ion batareyali elektrolitlar turi
1.1 suyuq elektrolitlar
Elektrolitlar tanlovi lityum ion batareyalari ishlashiga katta ta'sir ko'rsatadi. Ayniqsa yuqori potensial va yuqori haroratli muhitda yaxshi kimyoviy muvozanatga ega bo'lishi va yuqori ionli o'tkazuvchanlikka ega bo'lishi kerak (> 10-3). ? S / sm) va anod va katod materiallariga inert bo'lishi kerak, ularni bosib ololmaydi. Lityum ion batareyasi yuqori zaryad va oqim salohiyatiga ega bo'lganligi va anote materialining kimyoviy jihatdan faol lityum bilan biriktirilishi natijasida elektrolitlar organik birikmalardan foydalanishi va suv ichmasligi kerak. Shu bilan birga, organik moddalarning ionli o'tkazuvchanligi yaxshi emas, shuning uchun ionning o'tkazuvchanligini oshirish uchun organik erituvchiga eriydigan o'tkazuvchi tuz qo'shiladi. Hozirgi vaqtda lityum-ion batareyalar asosan elektrolitlar sifatida ishlatiladi. Hal qiluvchi moddalar EC, PC, DMC, Dec kabi suvsiz organik moddalardir va ularning aksariyati EC / DMC va PC / DMC kabi aralashgan erituvchilardan foydalaniladi. Supero'tkazuvchi tuzlar LiClO4, LiPF6, LiBF6, LiAsF6, va boshqalar bo'lib, ularning o'tkazuvchanligi bir marta LiAsF6> LiPF6> LiClO 4> LiBF6. LiClO4 yuqori oksidlovchi xususiyat tufayli portlash va boshqa xavfsizlik muammolariga zaifdir. Odatda eksperimental tadqiqotlar bilan cheklanadi. LiAsF6 yuqori ion o'tkazuvchanligiga ega va oson tozalanishi va yaxshi barqarorligi bor, lekin foydalanishga cheklangan bo'lgan toksik moddalar mavjud; LiBF6 kimyosi Va issiqlik barqarorligi yaxshi emas va o'tkazuvchanlik yuqori emas. LiPF6 dekompozitsiya reaktsiyasiga uchrasa-da, u yuqori ionli o'tkazuvchanlikka ega, shuning uchun lityum ion batareyalari asosan LiPF6 dan foydalaniladi. Bugungi kunda tijoriy lityum ionli batareyalarda ishlatiladigan elektrolitlarning aksariyati yuqori ionli o'tkazuvchanlikka va yaxshi elektrokimyasal stabillikka ega LiPF6 ning EC / DMC dan foydalanadi.
2.2 qattiq elektrolitlar
Anodik material sifatida to'g'ridan-to'g'ri metall lityumdan foydalanish yuqori reversiblga ega va uning nazariy salohiyati 3862 mAh · g-1 ga teng, ya'ni grafit materiallarining o'n barobaridan ortiq va narxi ham past yangi avlod lityum ionli batareyalarni optimallashtirishga qaratilgan. Anodli material dendritik lityum hosil qiladi. Ionlar o'tkazadigan qattiq elektrolitlar har doim dendritik lityum o'sishi mumkin, bu esa metall lityumni anodli material sifatida ishlatish imkonini beradi. Bundan tashqari, qattiq elektrolitlardan foydalanish juda ko'p elektrolitlar oqishining kamligini oldini oladi va batareyalar yuqori energiya zichligi va kichikroq hajmga ega bo'lgan yuqori energiyali (0,1 mm) qalin batareyaga aylanishi mumkin. Dashtli tajribalar solid-state lityum-ion batareyalari yuqori xavfsizlik ko'rsatkichlariga ega ekanligini ko'rsatadi. Tasfiya, issiqlik (200 ° C), qisqa tutashuv va ortiqcha ish haqi (600%) va boshqa halokatli tajribalar natijasida suyuq elektrolitlar lityum-ion batareyalar oqishi va portlashi mumkin. Jinsiy muammolarga qaramasdan, qattiq holatda bo'lgan batareyalar ichki haroratning engil ko'tarilishi (<20 °="" c)="" bundan=""> Qattiq polimer elektrolitlarining yaxshi moslashuvchanligi, chidamliligi, barqarorligi va arzonligi bor. U ijobiy va salbiy elektrod spacer filmi va ion transportida elektrolit sifatida ishlatilishi mumkin.
Qattiq polimer elektrolitlar odatda quruq qattiq polimer elektrolitlar (SPE) va bir jel polimer elektrolitlari (GPE) deb tasniflanadi. SPE qattiq polimer elektrolitlari asosan past ionli o'tkazuvchanlikning kamchiliklariga ega bo'lgan va faqat 100 ° C da 10-40 sm ga etishi mumkin bo'lgan polietilen oksidi (PEO) ga asoslangan. SPEda ionning o'tkazuvchanligi asosan amorf mintaqada sodir bo'ladi va transport polimer zanjirining harakati bilan uzatiladi. PEO molekulyar zanjirning yuqori tartibliligi tufayli osongina kristallanadi va kristalizatsiya ionning o'tkazuvchanligini pasaytiradi. Shuning uchun ionning o'tkazuvchanligini oshirish uchun, bir tomondan, ionning o'tkazuvchanligini kamaytirish mumkin. Shuning uchun, bir tomondan, polimerning eruvchanligini kamaytirish orqali ionning o'tkazuvchanligini yaxshilash. Grafting, blok, o'zaro bog'liqlik, kopolimerizatsiya va shunga o'xshashlar polimerning ochlik kristallarini yo'q qilish uchun ishlatiladi va ularning ionning o'tkazuvchanligi sezilarli darajada yaxshilanishi mumkin. Bundan tashqari, noorganik aralash tuz qo'shilishi ionning o'tkazuvchanligini ham oshirishi mumkin. Kompyuterning qattiq polimer elektrolitiga o'xshash yuqori dielektrik qattiq past molekulyar og'irligi suyuq organik erituvchi qo'shilishi, Supero'tkazuvchilar tuzning eruvchanligini sezilarli darajada yaxshilaydi. Formalangan elektrolit xona temperaturasida yaxshilangan temperaturaga ega bo'lgan GPE jel polimer elektrolitidir. Ionning o'tkazuvchanligi, ammo tugatish jarayoni foydalanish paytida muvaffaqiyatsiz bo'ladi. Jel polimer lityum ion batareyalari sotildi.