리튬 이온 전지는 긴 수명, 높은 에너지 밀도 및 안정적인 충전 및 방전 성능의 장점을 가지고 있습니다. 그들은 매일 전자 제품에 광범위하게 사용되고 있으며 또한 많은 대형 모바일 장치의 주요 전원 공급 장치 중 하나입니다. 전지의 작동 전압을 높이는 것은 높은 비 에너지 리튬 전지를 얻기위한 효과적인 방법이므로 고압 전해질 시스템을 개발할 필요가있다. 이 기사는 몇몇 고압 전해질 시스템을 요약 할 것이다.

새로운 탄산염 고압 전해질

종래의 탄산염 전해질의 사용 전압이 4.5v 이상이되면 격렬한 산화 분해 반응이 일어나 리튬을 제거하거나 매립하는 과정이 정상적으로 진행되지 못하게된다. 새로운 탄산염 전해질은 탄산염 전해질의 고압 성능을 효과적으로 향상시킬 수 있습니다.

향상된 세대

- 플루오로 카보네이트 : 폴리 플루오로 알킬 카보네이트는 화학적으로 안정하고 소수성이며 소유 성이 우수합니다. 그들은 전극 표면 저하 및 전해질 파괴를 줄이기 위해 전극 표면에 이중 패시베이션 막을 생성합니다. 또한, 퍼플 루오로 카본 치환체의 탄소 사슬이 길수록 친 핵성이 강하다. 패시베이션 막이 전극의 표면 상에 많이 형성되지만, 그에 따라 분자간 힘도 또한 증가하여 점도의 증가 및 전도성의 감소를 초래한다.

화합물 세대

- 인 함유 탄산염 : 탄산염에 트리스 (2,2,2- 트리 플루오로 에틸) 포스 파이트 (ttfp) 등의 첨가제를 적당량 첨가하면 음극 표면에 안정한 Cei 부동태 피막을 형성 할 수있다. ttfp 중심의 인 (iii) 원자는 전자의 단독 쌍을 가지며, lipf6를 함유하는 전해질에서 안정한 리튬 염 복합체를 형성 할 수있다; 인 (iii) 원자는 가장 높은 원자가 상태에 있지 않고, 용이하게 산화되어 가용성 인산 화합물을 생성하여 탄산염의 산화 분해를 효과적으로 억제하여 배터리 사이클 성능을 더욱 향상시킨다.

- 보론 - 함유 카보네이트 : 붕소 - 함유 화합물은 상이한 캐소드 표면 상에 안정한 셀 막을 형성 할 수 있고, 전극 표면상의 다른 전해질의 안정성을 향상시킬 수있다.

새로운 탄산염 전해질은 효과적으로 전해질의 고압 안정성을 향상시킬 수 있지만 탄산염 전해질의 발화점을 개선하고 휘발성을 줄이며 배터리 안전 성능을 향상시키는 방법을 연구하는 사람들은 여전히 ​​노력을 계속해야합니다.

니트릴 고압 전해질

비 양성 자성 지방족 디 니트릴 화합물 인 nc- (ch) n-cn (n = 3 ~ 8)은 전해질로서 내전압 및 안전성이 우수하고 인화점이 높은 7 ~ 8v 전압에서 우수한 전기 화학적 안정성을 나타내며 인화점. 니트릴 용매에 ec 또는 dmc를 첨가하면 니트릴 전해질과 흑연 전극의 상용 성을 크게 향상시키고 리튬 염의 용해도를 향상시킬 수 있습니다. 또한, 1,3,6- 헥산 트리 카 트리트 니트릴은 고온 보관 및 사이클링 성능으로 인해 고전압 리튬 배터리 전해액에 큰 이점을 갖는다. 그러나, 니트릴 용매의 독성 및 제조 비용을 감소시키는 방법은 여전히 ​​그러한 전해질의 적용에서 해결되어야하는 긴급한 문제이다.

술폰 유기물은 비유 전율이 40 이상이며, 전압 5.5V에서 안정한 상태이다. 예를 들어, sulfolane (sl)은 높은 유전 상수, 넓은 전기 화학 창 및 강한 극성을 가진 일반적인 용매입니다. 그러나 설폰 유기물은 점도가 높고 융점이 높으며 흑연 양극 재료와의 상용 성이 낮습니다. 점도를 줄이고 전해질의 전도성을 향상시키기 위해 종종 첨가제를 첨가해야합니다. 따라서 설폰 전해질의 안전 성능을 향상시키고 설폰의 점도를 낮추는 것이 연구 방향이다.

이온 액상 고압 전해질

이온 성 액체 (ils)는 음이온과 양이온으로 구성된 상온 용융 염이다. 그들은 높은 인화점, 높은 발화점, 낮은 휘발성, 높은 유전 상수 및 넓은 전기 화학적 안정성 창을 특징으로합니다. 현재 연구에서, 음이온은 대부분 저 전위에서 불용성의 Li + 화합물로 환원되고 리튬 및 흑연 양극의 표면에 부동 피막을 형성하는 tfsi-로 정의된다. 피롤 및 피 페리 딘 전해질은 2.5 ~ 4.8v에서 우수한 사이클 안정성을 나타내지 만 전도율은 상대적으로 낮아 저항은 더 높다. 이미 다졸 전해질은 전도도가 높지만 사이클 안정성이 좋지 않아 더욱 개선이 필요하다.

리튬 이온 배터리는 가장 효과적인 에너지 저장 장치입니다. 고전압에서 일반 리튬 이온 배터리 전해질의 산화 및 분해는 고전압 리튬 이온 배터리의 개발을 제한합니다. 새로운 유형의 고압 저항 전해질을 개발함으로써 전해액은 높은 사이클 안정성, 높은 전도성 및 우수한 상용 성이라는 이점을 나타낼 수 있습니다. 그러나 새로운 유기 용매의 안전성을 높이고 반응 조건을 최적화하는 방법은 여전히 ​​더 많은 연구가 필요합니다.