¿Sabes algo sobre baterías de litio, electrolitos?

El electrolito de una batería de litio es la interacción entre el electrolito y el material del electrodo en la batería. Tiene su propia reacción de descomposición y participa en casi todos los procesos de reacción que ocurren dentro de la batería. En la actualidad, los electrolitos contenidos en las baterías de iones de litio son en su mayoría sistemas orgánicos. En el estado de sobrecarga, sobredescarga, cortocircuito e impacto térmico, la temperatura de la batería aumenta rápidamente y los problemas inflamables son comunes en los electrolitos, lo que a menudo conduce a las baterías. Fuego, incluso explosión. En la actualidad, el obstáculo más importante para la comercialización de baterías de iones de litio de alta capacidad es la cuestión de la seguridad. Por lo tanto, elegir el sistema de electrolitos adecuado es también una de las claves para obtener baterías secundarias de litio seguras, de ciclo largo y de alta energía.

Los electrolitos son una parte importante de las baterías. Actúan como iones de transporte y corrientes de conducción entre los polos positivo y negativo. Desde el punto de vista de la fase, los electrolitos de las baterías de iones de litio se pueden dividir en electrolitos líquidos, sólidos y de sales fundidas. A partir de los requisitos reales de transferencia de masa interna de las baterías de iones de litio, los electrolitos deben cumplir los siguientes requisitos básicos:

(1) Conductividad iónica: el electrolito no tiene conductividad electrónica, pero debe tener una buena conductividad iónica. En el rango de temperatura general, la conductividad del electrolito está entre 1 × 10-3 ~ 2 × 10-3S / cm.

(2) Número de migración de iones: el transporte de iones dependientes de la carga dentro de la batería, un alto número de transporte de iones puede reducir la polarización de la concentración durante la reacción del electrodo, de modo que la batería produce una alta densidad de energía y densidad de potencia. El número ideal de migración de iones de litio debe ser lo más cercano posible a 1.

(3) Estabilidad: cuando el electrolito está en contacto directo con el electrodo, las reacciones secundarias deben evitarse tanto como sea posible. Esto requiere que el electrolito tenga un cierto grado de estabilidad química y térmica.

(4) Resistencia mecánica: los electrolitos deben tener suficiente resistencia mecánica para cumplir con el proceso de producción en masa y envasado de baterías. Li y col. usó éster de trimetilfosfato (TMP) como aditivo para los electrolitos de Gaodianya y usó Li1 .2 Mn 0.54 Ni0 .13 Co0 .13O2 como electrodo positivo de la batería y lo probó. Los resultados mostraron que agregar 1% de TMP al electrolito puede mejorar significativamente la batería. Rendimiento de multiplicación y rendimiento de ciclismo.

Para evitar problemas de seguridad como fugas, inflamabilidad y explosivos en las baterías de litio convencionales, el sistema de electrolitos de las baterías secundarias de litio se está convirtiendo en un estado sólido. Los electrolitos sólidos, también conocidos como conductores de iones rápidos, requieren que los electrolitos tengan una mayor conductividad iónica, baja conductividad electrónica y baja energía de activación. Los electrolitos sólidos que estudian actualmente los científicos incluyen electrolitos sólidos inorgánicos, electrolitos poliméricos sólidos y electrolitos compuestos sólido-líquido. En los electrolitos sólidos inorgánicos, el Li + fluye y se transporta a través de orificios y / o huecos en el electrolito.

La conducción de los electrolitos poliméricos totalmente sólidos depende del movimiento en cadena de los polímeros y de la migración de los iones de litio. Puede evitar por completo el uso de plastificantes líquidos y se considera una de las mejores formas de resolver los problemas de seguridad de las baterías de iones de litio. El electrolito de polímero sólido con estructura reticulada de polietileno / óxido de polietileno tiene una alta conductividad iónica (a 25 ° C & GT; 1.0 × 10-4S / cm) y una capacidad superior de crecimiento dendrítico. El compuesto de nanofibras de MFC (celulosa microfibrilada) con membranas dieléctricas de polímero totalmente sólido de alil metilalanina mostró excelentes propiedades mecánicas, y las propiedades electroquímicas generales del material no se dañaron. Se espera que se aplique a baterías secundarias de litio totalmente sólidas flexibles.

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