1.1 organic solvent
Cov hnyuv organic yog qhov tseem ceeb ntawm cov khoom siv roj ntsha, thiab kev ua tau zoo ntawm cov roj ntsha hauv lub cev muaj feem xyuam nrog kev ua haujlwm ntawm qhov hnyav. Siv roj ntau feem ntau siv cov roj ntsha electrolytes xws li ethylene carbonate (EC), diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC), ethyl methyl carbonate (EMC), etc., feem ntau tsis haum rau propylene carbonate (PC)), ethylene glycol dimethyl ether (DME) thiab cov zoo li siv rau cov roj ntsha cov roj ntsha lithium. Kev siv PC yog siv cov roj teeb theem ob, thiab kev sib tw nrog cov roj ntsha ntawm lithium ion batteries yog cov neeg txom nyem. Thaum lub sij hawm them tawm thiab tso tawm, PC decomposes nyob rau saum npoo ntawm graphite anodes, thiab cov npoj yaig tawm ntawm cov txheej txheem graphite, ua rau lub voj voog ua haujlwm ntawm lub roj teeb kom txo. Txawm li cas los xij, tus yeeb yaj kiab ruaj SEI tuaj yeem tsim muaj nyob rau hauv EC lossis EC + DMC Compass Electrolyte. Feem ntau yog xam tias EC sib xyaw ua kom haum ntawm EC thiab cov saw carbonate yog ib qho roj ntsha uas zoo tshaj plaws ntawm cov roj teeb lithium, xws li EC + DMC, EC + DEC, thiab cov zoo li no. Lub tshuab electrolyte lithium ntsev tib yam, xws li LiPF6 los yog LiC104, PC + DME lub ib txwm ua pov thawj qhov phem tshaj thiab kev ua paug (txheeb ze rau EC + DEC, EC + DMC system) rau cov ntaub ntawv C-MVMB. Tab sis tsis yog kiag li, thaum lub PC siv rau lwm yam khoom siv ntxiv rau cov roj ntsha lithium-ion, nws zoo heev los ua qhov ntsuas kub ua tsawg ntawm lub roj teeb.
Cov tshuaj hnyav yuav tsum ua kom nruj nruj ua ntej siv. Piv txwv li, purity yuav tsum yog 99.9% los yog ntau tshaj, thiab cov ntsiab lus ntawm noo noo yuav tsum yog 10 * 10 ± 6 los yog tsawg dua. Muaj kev sib raug zoo ntawm qhov purity ntawm qhov hnyav thiab qhov ruaj khov. Lub peev xwm oxidation ntawm cov organic hnyav nrog purity tus qauv yog li 5V. Lub peevxwm oxidation ntawm cov organic hnyav yog ib qho tseem ceeb rau kev kawm txog kev khwv nyiaj thiab kev nyab xeeb ntawm lub roj teeb. Nruj tiv thaiv ntawm kev ya raws ntawm cov organic solvents muaj ib tug decisive cawv rau cov kev npaj ntawm tsim nyog electrolytes. Dej hauv qab 10 * l0? -6 tuaj yeem txo qhov decomposition ntawm LiPF6, qeeb ntawm cov decomposition ntawm SEI zaj duab xis, thiab tiv thaiv kom txhob muaj roj nce siab. Cov txheej txheem noo noo tuaj yeem ua tiav los ntawm molecular sieve adsorption, atmospheric lossis nqus distillation, thiab kev taw qhia txog kev siv roj.
1.2 roj ntsha kua roj (electrolyte lithium salt)
LiPF6 yog siv cov tshuaj electrolyte feem ntau ntawm cov roj ntsha thiab yog yav tom ntej ntawm txoj kev loj hlob ntawm lithium. Kom sai li sai tau, LiCIO4, LiAsF6, thiab lwm yam. Kuj siv los ua cov electrolytes hauv txoj kev sim. Txawm li cas los xij, vim tias qhov kub kub ntawm lub roj teeb uas siv lub tshuab ua kom siv LiC104 tsis zoo, thiab LiC104 nws tus kheej tau yooj yim tawg lawm, nws tseem muaj zog oxidant, uas tsis zoo rau kev siv roj teeb. Tsis haum rau cov lag luam loj loj uas siv cov lithium-ion roj teeb,
LiPF6 tseem ruaj khov rau qhov tsis zoo electrode, muaj cov paug loj paug, muaj siab ua haujlwm, ua haujlwm sab nraud, khiav ceev thiab paug ceev, tab sis nws tsis tshua muaj kev txav ntawm cov dej noo thiab HF acid, yooj yim rau kev hnov mob, thiab tsuas yog ua haujlwm hauv lub ntuj qhuav ( xws li cov hnab looj tes nrog ib qho chaw noo ntawm tsawg tshaj 20 x 10). Nyob rau hauv lub thawv), thiab tsis tuaj yeem tiv thaiv siab, qhov tshwm sim tsis huv tshwm sim ntawm 80 ° C-100 ° C, thiab phosphorus pentafluoride thiab lithium fluoride yog tsim, uas yog qhov yooj yim los ntxuav. Yog li, thaum npaj cov roj ntsha, cov tshuaj tua tau tus kheej thiab cov cua kub hnyiab los ntawm qhov kev tawg ntawm LiPF6 yuav tsum raug tswj. ua txhaum. Qhov feem pua ntawm LiPF uas tsim tawm hauv Suav teb feem ntau yog ua raws li tus txheej txheem, tab sis cov ntsiab lus HF yog siab dhau los siv ncaj qha los npaj cov tshuaj electrolyte thiab yuav tsum tau ua kom huv.
1.3 Additives
Muaj ntau ntau hom tshuaj ntxiv, thiab cov lithium ion roj teeb ntau lub tuam txhab muaj cov kev cai sib txawv ntawm txoj kev siv thiab kev ua haujlwm ntawm lub roj teeb, thiab qhov tseem ceeb ntawm cov khoom siv ntxiv yog qhov txawv. Feem ntau, cov khoom siv yog siv los ua peb txoj hauv kev:
(1) Ntxiv anisole mus rau lub electrolyte los txhim kho txoj kev ua yeeb yam SEI zaj duab xis
Ntxiv ntawm anisole mus rau lithium ion roj teeb electrolyte yuav ua kom lub voj voog kev ua haujlwm ntawm lub roj teeb thiab txo qhov peev xwm ua tsis tau ntawm lub roj teeb. Qhov anisole reacts nrog cov khoom xav tau ntawm qhov hnyav los ua LiOCH, uas ua rau kev tsim muaj qhov ruaj khov thiab ruaj khov SEI zaj duab xis rau ntawm qhov hluav taws xob ntawm electrode, uas ua rau kev txhim kho kev ua haujlwm ntawm lub roj teeb. Lub qhov paug tawm ntawm lub roj teeb tuaj yeem ntsuas lub zog uas lub roj teeb tuaj yeem tshaj tawm 3.6V, thiab qee qhov kev cuam tshuam rau cov cwj pwm ntawm cov roj teeb tam sim no. Hauv kev xyaum, peb tau pom tias qhov sib ntxiv ntawm anisole mus rau lub tshuab ntshawb yuav ua rau kom paug lub qhov tawm ntawm lub roj teeb thiab nce lub zog ntawm lub roj teeb.
(2) Ntxiv cov pa oxide kom txo cov dej thiab HF cov kua hauv cov electrolyte
Raws li hais dhau los, lithium ion batteries yog cov nruj heev nrog dej thiab kua qoob loo hauv cov electrolyte. Lub carbodiimide compound tau hydrolyze LiPF6 rau hauv ib qho kua qaub. Tsis tas li ntawd, qee cov hlau oxides xws li Al2O3, MgO, BaO, Li2CO3, CaCO3, thiab lwm yam yog siv los ua tshuaj HF. Txawm li cas los xij, kev tshem tawm cov kua qaub yog qeeb qeeb heev rau lub tshuab hluav taws xob ntawm LiPF6, thiab nws nyuab lim tawm. Cov ntsiab lus ntawm Li, P thiab F ntawm cov roj teeb electrolyte yog 96.3%, thiab qhov sib ntxiv ntawm lwm yam kev loj hlob loj xws li Fe, K, Na, CI thiab A1 yog 0.055%.
(3) Tiv thaiv kom tsis txhob muaj nqi thiab overdischarging
Tsoos anti-overcharged los ntawm kev tiv thaiv kev ntsuas hluav taws xob, nws yog tam sim no xav tau ntxiv additives mus rau electrolyte, xws li sodium imidazolium nplhaib, biphenyls, carbazoles thiab lwm cov tshuaj, xws li compounds nyob rau hauv cov kev tshawb fawb theem.