électrolyte so ayeke na yâ ti batterie ti lithium ayeke nyen?
électrolyte .
A-électrolyte so ayeke na yâ ti mbeni batterie ti lithium- ayeke mû a-ion na yâ ti batterie ni. A yeke wara na yâ ti ni gbâ ti a-eau ti lithium, a-solvant organique nga na ambeni ye so a zia na yâ ni, tongana ti so a fa na yâ ti tableau 7{{3}4. A-électrolyte ni ayeke sara kota kua ti sara na a-ion na popo ti a-électrode so ayeke nzoni nga na asioni ye so ayeke na yâ ti batterie ti lithium-ion, ti tene a sara si a yeke nzoni ti sara kua na ni tongana kota tension nga na kota ngangu. A yeke leke mingi ni a-électrolyte na gbe ti ambeni mbilimbili ye nga na yâ ti ambeni mbilimbili ye so alondo na a-solvant organique so ayeke na nduzu, a-lithium, nga na ambeni ye so a hunda. Na ngoi so aye so ayeke na yâ ti électrode ni ayeke fa ngangu ti batterie ni, électrolyte ni ayeke fa biani so lo yeke sara kua nzoni, lo yeke sara kua nzoni nga lo yeke sara kua nzoni pëpe nga lo yeke sara kua nzoni. Akota ye so ayeke na yâ ti électrolyte ni angbâ gï tongaso; Afini ye ayeke mingi ni na yâ ti lekengo afini ngu ti lithium nga na ambeni ye so a zia na ndo ni, nga na hingango ye so alï mingi na ndo ti aye so ayeke na yâ ti a-interface nga na akode so ayeke na yâ ti abatterie ti lithium-ion.
A yeke wara mara ti asaleté ti lithium mingi, tongana ti so a fa na yâ ti tableau 7-5, me a yeke sara kua na a-batterie ti lithium-ion so ayeke na yâ ti amagazin. A lingbi mbeni nzoni ingo ti lithium aduti na aye so:
1) degré ti bungbingo ye so ayeke na gbe ni, so ayeke ngangu pëpe na yâ ti a-organique, so ayeke sara si ionic ayeke sara kua nzoni.
2) A-anion so ayeke na ngangu ti sara si a-antioxydant nga na a-réduction; a yeke sara si a leke mbeni film so ayeke stable, so ayeke na gbe ni, so ayeke na gbe ni mingi, so ayeke na gbe ni.
3) Nzoni dutingo ti aye ti chimie, sân ti tene a sara sioni na mbage ti aye so ayeke na yâ ti a-électrode, a-électrolyte wala a-séparateur.
4) A yeke ngangu pëpe ti leke ni, ngere ni ayeke ngangu pëpe, non{1}}oxibut nga na saleté so ayeke na yâ ti ni.{2}}.
LiPF6 ayeke ingo ti lithium so azo ayeke sara kua na ni mingi. Na ngoi so aye so ayeke na yâ ti lo oko oko ayeke pëpe mbeni ye so ayeke nde mingi, lo yeke fa so lo yeke sara kua nzoni mingi na yâ ti a-électrolyte so ayeke na carbonate so ayeke na yâ ti ngu. LiPF6 ayeke na akota ye ti nzoni so:
1) A lingbi ti sara kua na a-ion so ayeke na yâ ti a-solvant so ayeke-}anga.
2) Lo lingbi ti sara mbeni film ti passivation so ayeke stable na ndo ti aluminium so ayeke bungbi a-appareil ti bungbingo nginza.
3) Lo leke mbeni film ti SEI so ayeke stable na ndo ti électrode ti graphite so ayeke na a-solvant carbonate.
Ye oko, LiPF6 ayeke na nzoni dutingo pëpe na a yeke sala si a yeke sala kusala nzoni pëpe. Azo so ayeke sara kua na SEI ayeke buba yâ ti électrode ni, a yeke sara si a-électrode so ayeke na yâ ti électrode ni abuba, nga a yeke sara si ngangu ti zo ni abuba na ngoi so lo yeke kpe na vélo.
LiBF ayeke nga mbeni ye so azo mingi ayeke sara kua na ni. Tongana a haka ni na LiPF6, LiBF ayeke na mbeni kota ndo ti kusala, nzoni ga -}Tïngo ti température, na a yeke nzoni ti sara kua na ni. LiBF ayeke na kota ngangu, mbeni kota fenêtre ti électrochimique, nga na mbeni nzoni thermo-stabilité. Kota ye ti nzoni so lo yeke na ni ayeke na yâ ti film ti lo so ayeke sara si aye aga nzoni, ndali ti so lo lingbi ti mû mbage gï na yâ ti lekengo film ti SEI.
Na lege ti lekengo ye, LiDFOB a yeke na ndambo ti-}molécule ti LiBOB na LiBF, so abungbi anzoni ye ti nzoni film- so ayeke sara si LiBOB aga nzoni nga na nzoni sarango ye ti LiBF4. Tongana a haka ni na LiBOB, LiDFOB ayeke na kota ngangu ti lï na yâ ti a-solvant ti carbonate so ayeke na ligne nga na kota ngangu ti sarango kua na électrolyte. Lo ga -Thiorée na lo yeke na ngangu pëpe ti sara kua nzoni ahon LiPF4, na lo yeke na nzoni sarango ye na lege ti batterie ti batterie ni, lo sara mbeni film so ayeke passivation na ndo ti foil ti aluminium nga na kangango lege na oxidation ti électrolyte.
A-groupe ti CF2SO2 so ayeke na yâ ti structure ti LiTFSI ayeke na mbeni ngangu électron- ti zi na yâ ti a-effet ni, ye so ayeke sara si a yeke sara si charge ti négatif ni aga ngangu mingi nga ayeke sara si a-ion ni ayeke sara kua nzoni pëpe, na a yeke sara si a yeke ngangu pëpe ti tene ingo ni aga nzoni. Na ndo ni, LiTFSI ayeke na kota ngangu ti sala kusala na courant, mbeni kota ndowa ti thermique, na a yeke sala si a yeke ngangu pëpe ti sala kusala na ni; me, lo yeke sara si a-aluminium so ayeke bungbi courant ayeke buba yâ ti akota tension so ayeke na ndo ti 3,7V.
A-atome ti fluor so ayeke na yâ ti molecule ti LiFSI ayeke na ngangu électron- ti zi na yâ ti a-appareil ni, ye so ayeke sara si charge ti sioni so ayeke na ndo ti N, so asara si a yeke ngangu pëpe ti sara kua na Li+, na tongaso a yeke sara si Li+ ayeke ngangu pëpe, na tongaso a yeke sara si a yeke ngangu pëpe ti sara kua.
LiPO2F2 afa nzoni kusala ti lo na a leke nga nzoni mingi ti tene a sara kua na électrolyte. Tongana mbeni ye so a zia na yâ ni, a lingbi ti sara mbeni film ti SEI so ayeke na yâ ti LixPOyFz nga na LiF na ndo ti électrode so ayeke nzoni pëpe, so ayeke mû maboko ti tene batterie ni akpengba pëpe nga ti sara si batterie ni asara kua nzoni. Ye oko, LiPO2F2 ayeke nga na kobela ti li.
Kota mbage ti .électrolyte .ayeke solvant organique, so ayeke sara si a-ingo ti lithium adë nga ayeke mû mbeni ye ti yongo na a-ion ti lithium. A yeke na lege ni ti tene e sara kua na a-électrolyte ti batterie ti lithium- ti sara ye alingbi na aye so:
1) Ga na dielectric constante nga na ngangu ti zingo ngu ti lithium.
2) Ndo ti futingo ti akete ye nga na kota ndo ti kongo, na batango mbeni dutingo ti ngu na ndo ti mbeni kota ndo.
3) Viscosité so ayeke na gbe ni, a yeke sara si lithium-ion aga ngangu pëpe.
4) Nzoni stabilité ti chimie, ayeke buba pëpe structure ti électrode so ayeke nzoni nga na so ayeke nzoni pëpe wala ti zia na yâ ti a-électrode so ayeke nzoni nga na so ayeke nzoni pëpe.
5) Ga flash, nzoni securité, kete nginza, non-xication nga na non{2}}taxing.
A yeke wara na yâ ti a-électrolyte ti batterie ti lithium- a-électrolyte so ayeke na yâ ti a-solvant carbonate nga na a-éther organique, tongana ti so a fa na yâ ti tableau 7{{2}6. Ti wara mbeni kota batterie ti lithium-ion, a yeke sala kusala mingi na mbeni solvant so abungbi so ayeke na a-organique use wala ahon so, so amû lege na ala ti mû maboko na mba na ti wara nzoni kusala kue. A fa na yâ ti Tableau 7-1 aye so ayeke na yâ ti a-solvant so ayeke commun.
Tableau 7-1 Propriétés physiques de solvant de carbone commune
| Solvent organique . | Constant diélectrique so ayeke na popo ti azo . | Point ti mélange/ degré . | Point ti chaudière/ degré . | Viscosité Coefficient |
|---|---|---|---|---|
| Carbonate ti Éthylène (CE) | 89.6 | 37 | 243 | 1.86 |
| Carbonate ti propylene (PC) | 64.4 | -55 | 240 | 2.53 |
| Carbonate ti diméthyle (DMC) | 0.59 | 2 | 91 | 0.59 |
| Diéthyle Carbonate (DEC) | 2.8 | -43 | 126 | 0.75 |
| Carbonate ti Méthyl (EMC) | 3.0 | -53 | 108 | 0.65 |
A-éther organique ayeke mingi ni a-éther ti chaîne tongana 1,2-}}}NGOgethoxypropane (DMP), diméthoxyméthane (DMM), nga na éther ti éthylène glycol diméthyle (DME), nga na a-éther so ayeke na cyclique tongana tétrafurur (THF) nga na 2letetrane (THF). Ti a-éther ti chaîne, tongana chaîne ti carbone ni ayo, a yeke sara si a yeke ngangu pëpe ti sara kua na a-éther, me a yeke sara si viscosité ni ayeke gue na li ni nga ayeke sara si lithium-ion ni akiri na gbe ni. Ethylène glycol diméthyl éther alingbi ti sara mbeni chelate so ayeke nzoni mingi (LiPF6·DME) so ayeke na lithium hexafluorophosphate, so afa ngangu so ayeke sara si ngu ayeke lï na yâ ti ngu ti lithium na asara si a yeke sara si a-électrolyte ni ayeke sara kua nzoni. Ye oko, DME ayeke na mbeni nzoni dutingo ti chimie pëpe na lo lingbi pëpe ti sara mbeni film so ayeke ngbâ lakue na ndo ti aye so ayeke na yâ ti électrode ni.
A yeke wara na yâ ti a-appareil ti carbonate so ayeke na yâ ti acarbonate so ayeke sara kua tongana carbonate ti propylène (PC) nga na carbonate ti éthylène (EC), nga na acarbonate ti chaîne tongana carbonate ti diméthyle (DMC), carbonate de diethyl (DEC), nga na carbonate ti méthyl (EMC). A-carbonate ti cyclique ayeke na mbeni kota constante ti dielectrique, na a sara si a yeke wara na yâ ti lithium ni nzoni mingi, me ala yeke nga na kota viscosité, na ye so asara si lithium ayeke mingi pëpe. A-carbone ti chaîne ni ayeke na mbeni kete constante ti dielectrique nga na mbeni ye so ayeke ngangu pëpe ti tene a zia na yâ ti lithium, me so ayeke na ngangu mingi pëpe nga na nzoni lege ti hon, na a yeke sara si lithium ayeke sara si lithium ni aga ngangu pëpe.
A yeke wara na yâ ti tableau 7{{3}7 mara ti a-électricité so ayeke na yâ ti lithium{1}}ion. A-additif, so a sala kusala na ni na yâ ti akete ye, ayeke na akota ye ti pekoni na a yeke mbeni kode so ayeke na nginza mingi pëpe nga so ayeke sala kusala nzoni ti sala si a-batterie ti lithium-ion aga nzoni ahon. Na ziango mbeni kete wungo ti aye na ndo ti électrolyte ti abatterie ti lithium{6}}ion, a lingbi ti leke ambeni ye so ayeke sara kua nzoni, na tapande ngangu ti kiringo na peko, électrode/électrolyte, kusala ti cycle, kusala ti kpengo na kutukutu, nga na kusala ti batango zo, ti sara mbeni kota kua na yâ ti abatterie ti lithium-on. A lingbi mbeni nzoni batterie ti lithium-ion aduti na aye osio so:
1) Ga solubilité na yâ ti a-organique.
2) Mbeni kete wungo ti azo alingbi ti sala si mbeni ye ti kusala oko wala mingi aga nzoni ahon.
3) A yeke wara pëpe asioni ye na mbage ti ambeni ye ti batterie so ayeke sara ngangu na ndo ti kusala ti batterie.
4) A yeke futa nginza mingi pëpe, non-xix wala kete toxicité.
Na lege ti kusala ti ala, a lingbi ti kangbi yâ ti a-additif na yâ ti a-additif ti conducteur, a-additif ti batango zo ahon ndo ni, a-additif ti rétarde ti wâ, film ti SEI-} so ayeke sara si a-additif ti SEI, a-appareil ti batango na a-cathode, a-stabilisateur ti LiPF6, nga na ambeni ye so ayeke sara kua.
A-additif so ayeke conductif ayeke sara si a-batterie ti lithium- ayeke sara kua nzoni na lege so a yeke sara kua maboko na maboko na a-ion ti électrolyte, a yeke sara si lithium ni ayeke sara kua nzoni nga a yeke sara si a-électrolyte ni ayeke sara kua nzoni. Teti so a-additif ti conducteur ayeke sala kusala na lege ti aréaction ti coordination, a hiri nga ala a-additif ti ligand, na a kangbi yâ ni na yâ a-ligand anionique, a-ligand ti cationique, nga na a-ligand so ayeke neutre so aluti na ndo ti ion so ayeke sala kusala maboko na maboko.
A-additeur ti batango zo ahon ndo ni ayeke bata zo ahon ndo ni wala ayeke sara si lo lingbi ti kanga bê ahon ndo ni. Ala yeke sara kua na a-additif ti redox nga na a-additif ti monomère. Na ngoi ni so, a-additif ti redox ayeke kota ye mingi na yâ ti a-ansole, so ayeke na akota ngangu ti redox nga na nzoni solubilité. A-additif ti monomer ayeke sara aréaction ti polymérisation na gbe ti kota tension, a-gaz so ayeke zi ni, nga polymère ni ayeke sara si a-appareil ti cathode ni aga nzoni, na a yeke kanga lege na chargement. A yeke wara na yâ ti ni aye so ayeke na yâ ti aromatique tongana xylène nga na phenycylcyclohexane.
A-additif ti wâ ayeke sala kusala na ziango na nduzu ndo ti allumage ti électrolyte wala ti hunzi na réaction ti chaîne ti radical libre so ayeke kanga lege na wâ. A fa mara ti ala na yâ ti tableau 7-8. Ti zia na ndo ni a-retarde ti wâ ayeke mbeni oko ti akota lege ti sala si wâ ti électrolyte ni aga kete, ti kono yâ ti kusala ti abatterie ti lithium-ion, na ti sala si kusala ti ala aga nzoni ahon. A yeke wara na yâ ti ambeti ti e ambeni ye so ayeke sara si zo ayeke na ngia mingi.
1) Na lege ti lekengo mbeni couche ti isolation na popo ti phase ti gaz na ti condensation, ala yeke kanga lege na wâ ti wâ na yâ ti a-appareil ti condensation nga na ti gaz.
2) Ala yeke gbu a-radical libre na ngoi ti réaction ti wâ, na ala yeke hunzi réaction ti chaîne ti libre so ayeke kanga lege na aréaction ti wâ na popo ti a-phase ti gaz.
