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简述几种耐低温锂电池电解液

2020-08-27 来源:亚科官网

随着锂电池在各个领域越来越广泛的应用,电池使用的环境越发复杂,对于电池性能的要求也越来越高。比如新能源汽车搭载的电池耐低温性能差,会影响汽车动力输出功率及续航能力这一事实,要求进一步提高电池的耐低温性能,而电解液是改善这一性能的重要因素。

锂电池电解液是电池中离子传输的载体,一般由锂盐和有机溶剂组成,电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用。现有的锂电池电解液主要是由有机溶剂和锂盐组成,其导电效果较差,尤其在低温环境下导电性能更差,并且在低温环境下阻抗较大。通过添加锂盐等添加剂优化电解液成分,使得电解液具有优良的耐低温性能,能够提高电解液的电循环活性,使得锂电池在低温环境下依旧具有稳定的充放电性能。

陈明军等[1]通过向电解液中添加SEI成膜剂、稳定性添加剂、低阻抗添加剂和抗低温添加剂制备了一种耐低温电解液,从而改善了锂电池低温充电的析锂问题,提高了锂电池低温放电和充电性能。其中抗低温添加剂为氟代碳酸乙烯酯和/或具有2~3个腈基官能团的腈类化合物,其可以和金属离子发生络合作用,降低电解液分解,抑制金属离子溶出,保护正极,提升电池性能,而加入一定比例的SEI成膜剂,能够锂离子电池负极固体相界面膜(SEI膜)的结构,在负极形成优良的SEI,降低SEI低温电阻,改善锂电池低温环境下的充电、放电性能同时,抗低温添加剂和SEI成膜剂存在协同效应,进一步降低低温下电池的内阻,保证了锂电池在-20至-40摄氏度下的充电放电性能。

苏大晏成林等[2]人发明了一种耐超低温锂电池电解液,包括有机溶剂、锂盐电解质、添加剂。添加剂选自溴化钾、双(三氟甲基磺酰)亚胺钠、双(三氟甲基磺酰)亚胺钾和二[双(三氟甲磺酰)亚胺]锌中的一种或多种组成的混合物;锂盐电解质选自双三氟甲基磺酰亚胺锂、三氟甲基磺酸锂、高氯酸锂、双草酸硼酸锂和六氟磷酸锂中的一种或几种组成的混合物。研究人员采用特定含量的溴化钾作为添加剂应用到含有锂盐电解质的有机溶剂中,使得电解液在0℃以下(尤其是-60℃至-80℃极低温条件下)也具有较高的电导率,从而保证锂电池循环的正常进行,大幅提高锂电池在低温极端条件下的循环性能和安全性能。

参考文献:1.一种抗低温锂电池 CN109119690A

一种耐超低温锂电池电解液 CN109449485A