리튬 이온 전지 전해질에 사용되는 리튬 염의 비교

리튬 이온 전지 전해질에 사용되는 리튬 염의 비교

2022-02-15 10:07:45

리튬 이온 배터리는 높은 에너지 밀도, 높은 작동 전압, 메모리 기능 및 긴 서비스 수명으로 인해 가장 널리 사용되는 재충전 배터리입니다. 응용 분야의 급속한 발전에 따라 사람들은 리튬 이온 배터리의 에너지 밀도, 속도 성능, 적용 가능한 온도, 사이클 수명 및 안전성에 대한보다 높은 요구 사항을 제시했습니다. 전해질은 리튬 이온 배터리의 중요한 구성 요소이며, 액체 전해질의 핵심 구성 요소 인 리튬 염은 전해질 성능을 결정하는 중요한 요소이며, 리튬 이온 배터리 성능 개선 문제를 해결하는 획기적인 방법 중 하나입니다. 이 기사에서는 lipf6와 다양한 새로운 리튬 염을 비교합니다.

리튬 염은 전해액에서 리튬 이온을 공급합니다. lipf6 (lithium hexafluorophosphate)은 현재 가장 보편적 인 리튬 염이다. 리튬 비스 (lithium bisfluorosulfonimide), 리피 프 (리튬 비스 플로리 플루오로 메틸 설폰이 미드), lipf2o2 (리튬 디 플루오로 포스페이트) 및 lidti (리튬 4,5)의 새로운 리튬 염 libf4 (리튬 테트라 플루오로 보레이트), libob (리튬 디 옥살 레이트 보레이트), lidfob 디시 아노 -2- 트리 플루오로 메틸이 미다 졸륨)도 연구자들로부터 주목을 받고있다. 비교의 장점과 단점은 다음과 같습니다.

표 1. 다양한 리튬 염의 장단점 비교.

리튬 염	이점	불리
입술	(1)은 비 수용성 용매에 적합한 용해도 및 높은 이온 전도도를 가지며; (2) 상기 알루미늄 포일 전류 컬렉터의 표면 상에 안정한 패시베이션 막을 형성하는 단계; (3) 흑연 전극 표면에 탄산염 용매와의 상승 작용으로 안정한 sei 막이 형성 될 수있다.	열 안정성이 떨어지고 분해 반응이 일어나기 쉽다.
libf4	libf4는 넓은 작동 온도 범위, 우수한 고온 안정성 및 우수한 저온 성능을 제공합니다. 전극상의 전해질의 성막 성을 높이고, 알루미늄 호일의 부식을 억제 할 수있다.	이온 전도도가 낮아 큰 한계가있다. 그것은 종종 전도도가 높은 리튬 염과 관련이있다.
libob	libob은 높은 전도성, 더 넓은 전기 화학 창, 양호한 열 안정성, 더 나은 사이클 안정성, 포지티브 알 포일 전류 컬렉터에 대한 패시베이션 보호	낮은 용해도 및 낮은 유전 상수의 용매에 거의 불용성이다.
뚜껑 뚜껑	리드 포브는 우수한 필름 형성, 양호한 저온 성능, 전지 양극과의 양호한 상용 성을 가지며, 알루미늄 호일의 표면 상에 패시베이션 막을 형성 할 수 있고 전해질의 산화를 억제 할 수있다.	높은 가격
라이프시	lifsi는 높은 전도성, 낮은 물 감도 및 좋은 열 안정성을 가지고 있습니다.	알 호일의 부식 전위는 4.2V이다.
litfsi	litfsi는 용해도 및 전도성이 높고 열분해 온도가 360 ° C를 초과하며 가수 분해하기 어렵습니다.	전압이 3.7v보다 높으면 전류 수집기를 심각하게 부식시킬 수 있습니다.
lipf2o2	lipf2o2는 저온 성능이 우수합니다. 첨가제로서, 전지의 계면 임피던스를 감소시키고 전지의 사이클 성능을 효과적으로 개선시키는 것이 유리하다.	용해도가 낮다.
다리띠	lidti는 열역학 안정성이 더 우수합니다. 4.5V에서 안정적으로 존재할 수 있고, 상업용 양극 재료의 충 방전 요건을 충족시킬 수있는 높은 리튬 이온 이동 수를 갖는다.	높은 합성 요구 사항

이상적인 전해질 리튬 염의 특성은 무엇입니까?

(1) 낮은 해리 에너지 및 높은 용해도 : 낮은 해리는 리튬 염의 용해 후에 형성된 전해질이 높은 전도성을 가지도록 보장 할 수있어, 따라서 높은 전지 속도를 달성한다. 높은 용해도는 전해액 전달에서 충분한 리튬 이온을 보장합니다.

(2) 더 나은 안정성 : 배터리가 고전압 및 고온에서 작동 할 때 리튬 염은 다른 구성 요소와 반응하지 않습니다.

(3) 전해질이 후속 사이클 동안 연속적으로 소모되지 않도록하는 우수한 성막 특성.

(4) 고전압에서 알루미늄 포일의 부식을 방지하기 위해 전류 컬렉터의 우수한 패시베이션.

(5) 저비용, 무독성 및 무공해.

전해질은 배터리 사이클 수명, 속도 성능, 적용 가능한 온도 및 안전성에 중요한 영향을 미친다. 전해질 내의 리튬 이온 공급원 인 리튬 염은 전해질의 성능에 큰 영향을 미친다. lipf6은 현재 가장 널리 사용되는 리튬 염이지만 열 안정성이 좋지 않고 물에 민감합니다. 따라서 우수한 성능을 가진 새로운 리튬 염을 찾는 것이 현재 연구의 초점이되었습니다. libf4, libob, litfsi, lifsi, lipf2o2 및 litdi와 같은 새로운 리튬 염은 lipf6의 단점을 피할 수 있지만 전기 전도성, 부식 및 가격면에서 문제가 있습니다. 따라서 리튬 염은 lipf6를 완전히 대체 할 수 없었으며 연구원은 추가 최적화 및 개발이 필요합니다.

소주 yacoo 과학 공동으로 편집.

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