Шингэн электролит гэж юу вэ?
Шингэн электролит
(1) Химийн найрлага Шингэн электролитийг мөн электролитийн уусмал гэж нэрлэдэг. Энэ нь литийн{2}}ионы батерейнд түгээмэл хэрэглэгддэг органик шингэн электролит бөгөөд мөн-усгүй шингэн электролит гэгддэг. Органик шингэн электролит нь литийн давс, органик уусгагч, нэмэлт бодисуудаас бүрдэнэ.
① Литийн давс: голчлон дамжуулагч ионоор хангадаг. Литиум гексафторофосфат нь арилжааны лити{1}}ионы батерейнд хамгийн өргөн хэрэглэгддэг литийн давс юм. Цэвэр LiPF6 нь цагаан талст бөгөөд бага-алкилийн эфир, нитрил, пиридины эфир, кетон, спирт зэрэг органик уусгагчид уусдаг боловч алкан, бензол зэрэг органик уусгагчид бага уусдаг. LiPF6 электролит нь харьцангуй өндөр цахилгаан дамжуулах чадвартай; 20 градусын температурт EC+DMC-ийн дамжуулах чанар (эзэлхүүний харьцаа 1:1) 10×10-²S/см хүрч болно. Электролитийн концентраци 1 моль/л-д ойр байх үед цахилгаан дамжуулах чанар нь ихэвчлэн дээд цэгтээ хүрдэг. LiPF6 нь тогтвортой цахилгаан химийн үзүүлэлттэй бөгөөд одоогийн коллекторыг зэврүүлдэггүй. Гэсэн хэдий ч LiPF6 нь дулааны тогтвортой байдал муутай бөгөөд усанд амархан задардаг тул бэлтгэх, ашиглах явцад хүрээлэн буй орчны чийгийн хэмжээг хатуу хянах шаардлагатай.
② Органик уусгагч: Тэдний гол үүрэг нь литийн давсыг уусгаж, литийн давсны электролитийг дамжуулагч ион үүсгэх боломжийг олгодог.
Түгээмэл хэрэглэгддэг уусгагчид пропилен карбонат, диметил карбонат, диэтил карбонат зэрэг орно.
Органик уусгагчийг ихэвчлэн өндөр диэлектрик тогтмол, бага зуурамтгай чанараараа сонгодог. Илүү өндөр диэлектрик тогтмол нь литийн давсыг уусгах, задлахад хялбар болгодог; бага зуурамтгай чанар нь ионы шилжилтийг хурдасгахад хүргэдэг. Гэсэн хэдий ч бодит байдал дээр өндөр диэлектрик тогтмол уусгагч нь өндөр зуурамтгай чанар, бага зуурамтгай чанар бүхий уусгагч нь бага диэлектрик тогтмолтай байдаг. Тиймээс нэг уусгагч эдгээр бүх шаардлагыг нэгэн зэрэг хангахад хэцүү байдаг. Лити{4}}ионы батерейнууд нь бүрэлдэхүүн хэсэг бүрийн дутагдлыг нөхөхийн тулд өндөр диэлектрик тогтмол болон бага зуурамтгай чанар бүхий органик уусгагчийн холимогийг ашигладаг. Жишээлбэл, EC карбонатууд нь диэлектрик тогтмол өндөртэй бөгөөд энэ нь литийн давс задрахад тустай байдаг бол DMC, DEC, EMC карбонатууд нь бага зуурамтгай чанартай байдаг нь литийн ионуудын шилжилтийн хурдыг сайжруулахад тусалдаг.
③ Нэмэлтүүд: Тэд ерөнхийдөө электролитийн цахилгаан болон аюулгүй байдлыг сайжруулах, сайжруулах үүрэг гүйцэтгэдэг. Ерөнхийдөө нэмэлтүүд нь үндсэн гурван үүрэгтэй: aa Винилен карбонат (VC), винил сульфит (ES), SO2 нэмэх зэрэг SEI мембраны гүйцэтгэлийг сайжруулах; б. Хэт цэнэглэх (бифенил нэмснээр) болон-цэнэглэхээс урьдчилан сэргийлэх; в. Галд тэсвэртэй нэмэлтүүд нь галогенжүүлсэн галд тэсвэртэй бодис, фосфор{7}}д суурилсан галд тэсвэртэй бодис, нийлмэл галд тэсвэртэй бодис нэмэх зэрэг хэт халалтын нөхцөлд батерейг шатаах, тэсрэхээс сэргийлж чадна; г. Электролит дэх ул мөрийн ус ба HF-ийн агууламжийг бууруулна.
