Tendencia de desarrollo técnico relevante del electrolito de batería de litio 5 Análisis de nuevas tendencias

El electrolito es un conductor iónico conductor entre el polo positivo y el polo positivo de la batería. Está compuesto de sal de litio electrolito, disolvente orgánico de alta pureza, aditivos necesarios y otras materias primas en una determinada proporción. Desempeña un papel importante en la densidad de energía, la densidad de potencia, las aplicaciones de temperatura extensas, el ciclo de vida y el rendimiento de seguridad de las baterías.

El material del electrodo compuesto por carcasa, electrodo positivo, electrodo negativo, electrolito y diafragma es sin duda el foco de atención e investigación de la gente. Pero al mismo tiempo, el electrolito también es un aspecto que no se puede ignorar. Después de todo, el electrolito, que representa el 15% del coste de la batería, desempeña un papel crucial en la densidad de energía, la densidad de potencia, la aplicación de temperatura amplia, el ciclo de vida, el rendimiento de seguridad y otros aspectos de la batería.

El electrolito es un conductor iónico que se utiliza para conducir entre los electrodos positivo y negativo de una batería. Está compuesto por electrolito de litio y otras materias primas, disolventes orgánicos de alta pureza y aditivos necesarios en cierta proporción. Dado que la aplicación de las baterías de litio es cada vez más amplia, los requisitos de las distintas baterías de litio para sus electrolitos son necesariamente diferentes.

En la actualidad, la búsqueda de una alta energía específica es la principal dirección de investigación de las baterías de litio. Especialmente cuando los dispositivos móviles representan una proporción cada vez mayor de la vida de las personas, la duración de la batería se ha convertido en el rendimiento más crítico de las baterías.

El silicio negativo tiene una gran capacidad de gramos, a lo que se ha prestado atención. Sin embargo, debido a su expansión y uso, su aplicación ha cambiado la dirección de su investigación en los últimos años hacia el carbono de silicio negativo, que tiene una alta capacidad de gramos y un pequeño cambio de volumen. Diferentes aditivos formadores de película tienen diferentes efectos sobre el ciclo negativo del carbono de silicio.

2. Electrolito de alta potencia

En la actualidad, es difícil para las baterías electrónicas de litio comerciales lograr una alta tasa de descarga continua, principalmente porque la oreja del electrodo de la batería se calienta mucho y la temperatura general de la batería es demasiado alta debido a la resistencia interna, que es fácil de calentar. control. Por lo tanto, el electrolito debería poder evitar que la batería se sobrecaliente demasiado rápido manteniendo al mismo tiempo una alta conductividad. El llenado rápido también es una dirección importante en el desarrollo de electrolitos.

La batería de alta potencia requiere no solo una alta difusión en fase sólida de los materiales de los electrodos, una ruta corta de migración de iones causada por la nanocristalización, control del espesor y compacidad del electrodo, sino también requisitos más altos para el electrolito: 1. Sal de electrolito de alta disociación; 2.2 Composición con disolventes: baja viscosidad; 3. Control de interfaz: baja impedancia de película.

3. Electrolito de amplia temperatura

A altas temperaturas, las baterías son propensas a la descomposición del propio electrolito y a reacciones adversas entre los materiales y el electrolito. A baja temperatura, puede producirse sal del electrolito y un aumento doble de la impedancia negativa de la membrana SEI. El llamado electrolito de amplia temperatura permite que la batería tenga un entorno de trabajo más amplio. La siguiente figura muestra la comparación de los puntos de ebullición y las propiedades de solidificación de varios disolventes.

4. Electrolito de seguridad

La seguridad de la batería se refleja en la combustión e incluso en la explosión. En primer lugar, la batería en sí es inflamable, por lo que cuando la batería está sobrecargada, demasiado descargada, en cortocircuito, cuando se aprieta el pasador externo o cuando la temperatura externa es demasiado alta, se pueden provocar accidentes de seguridad. Por lo tanto, los retardantes de llama son una dirección de investigación importante para la seguridad de los electrolitos.

La función retardante de llama se realiza añadiendo retardante de llama en un electrolito convencional. Generalmente se utiliza retardante de llama a base de fósforo o halógeno. Su precio es razonable y no daña el rendimiento del electrolito. Además, también ha entrado en fase de investigación el uso de líquidos iónicos a temperatura ambiente como electrolitos, lo que eliminará por completo el uso de disolventes orgánicos inflamables en las baterías. Además, los líquidos iónicos tienen una presión de vapor extremadamente baja, buena estabilidad térmica/química y características no inflamables, lo que mejorará en gran medida la seguridad de las baterías de litio.

5. Electrolito de ciclo largo

En la actualidad, la recuperación de baterías de litio, especialmente la recuperación de energía, todavía presenta grandes dificultades técnicas, por lo que mejorar la duración de la batería es una forma de paliar esta situación.

El electrolito de larga duración tiene dos ideas de investigación importantes. Uno es la estabilidad del electrolito, incluida la estabilidad térmica, la estabilidad química y la estabilidad del voltaje; La otra es la estabilidad con otros materiales, la película del electrodo es estable, el diafragma está libre de oxidación y la recolección de fluido está libre de corrosión.