Elektrolit tipa litijum-jonske baterije
1.1 Tečni elektrolit
Izbor elektrolita ima veliki uticaj na performanse litijum-jonskih baterija. Mora imati dobru hemijsku stabilnost, posebno na višim potencijalima i okolinama sa višim temperaturama, i ima veću jonsku provodljivost (> 10-3). / S / cm), i mora biti inertan prema anodnom i katodnom materijalu, ne može ih napadati. Budući da litijum-jonska baterija ima visoki kapacitet punjenja i pražnjenja, a anodni materijal je ugrađen s kemijski aktivnim litijem, elektrolit mora koristiti organski spoj i ne može sadržavati vodu. Međutim, jonska provodljivost organske materije nije dobra, tako da se u organski rastvarač dodaje rastvorljiva provodljiva so za povećanje ionske provodljivosti. Trenutno se litijum-jonske baterije uglavnom koriste kao elektroliti. Rastvarači su bezvodne organske supstance kao što su EC, PC, DMC, DEC, a većina ih koristi mešane rastvarače kao što su EC / DMC i PC / DMC. Provodne soli su LiClO4, LiPF6, LiBF6, LiAsF6, itd., A njihova provodljivost je jednom LiAsF6> LiPF6> LiClO4> LiBF6. LiClO4 je podložan eksplozijama i drugim sigurnosnim problemima zbog svojstva visoke oksidacije. Općenito se ograničava na eksperimentalna istraživanja. LiAsF6 ima visoku jonsku provodljivost i lako se čisti i ima dobru stabilnost, ali sadrži toksičnu As, koja je ograničena u upotrebi; LiBF6 hemija I termička stabilnost nije dobra i provodljivost nije visoka. Iako će LiPF6 proći kroz reakciju razlaganja, ima visoku jonsku provodljivost, tako da litijum-jonske baterije uglavnom koriste LiPF6. Trenutno, većina elektrolita koji se koriste u komercijalnim litijum-jonskim baterijama koriste EC / DMC LiPF6, koji ima visoku jonsku provodljivost i dobru elektrokemijsku stabilnost.
2.2 čvrsti elektrolit
Upotreba metalnog litija direktno kao anodni materijal ima visok reverzibilni kapacitet, a njegov teoretski kapacitet je čak 3862 mAh · g-1, što je više od deset puta veće od grafitnih materijala, a cijena je niska, što smatra se optimalnom atrakcijom nove generacije litijum-jonskih baterija. Anodni materijal će proizvesti dendritički litijum. Upotreba čvrstog elektrolita kao provodenja iona uvijek može rasti dendritički litijum, što omogućava da se koristi metalni litij kao anodni materijal. Osim toga, upotreba čvrstog elektrolita izbjegava nedostatak prevelikog propuštanja elektrolita, a baterija se može napraviti u tanji (samo 0,1 mm debeli) visokoenergetski akumulator s većom gustoćom energije i manjim volumenom. Destruktivni eksperimenti pokazuju da čvrste litijum-jonske baterije imaju visoku sigurnost. Nakon likvidacije, zagrijavanja (200 ° C), kratkog spoja i preopterećenja (600%) i drugih destruktivnih eksperimenata, litij-ionske baterije tekućeg elektrolita će cureti i eksplodirati. Seksualni problemi, dok poluvodičke baterije nemaju drugih sigurnosnih problema osim malog povećanja unutrašnje temperature (<20 °=""> Čvrsti polimerni elektroliti imaju dobru fleksibilnost, kalupljivost, stabilnost i nisku cijenu. Može se koristiti kao distancioni film pozitivne i negativne elektrode i kao elektrolit za transport iona.
Čvrsti polimerni elektroliti se generalno svrstavaju u suhi polimerni elektrolit (SPE) i gel polimerski elektrolit (GPE). Elektroliti čvrstog polimera SPE se uglavnom zasnivaju na polietilen oksidu (PEO), koji ima nedostatak niske jonske provodljivosti i može dostići samo 10-40 cm na 100 ° C. U SPE, provođenje iona se odvija uglavnom u amorfnom području, a transport se prenosi kretanjem lanca polimera. PEO se lako kristalizira zbog visoke regularnosti molekularnog lanca, a kristalizacija smanjuje ionsku provodljivost. Stoga, da bi se povećala jonska provodljivost, s jedne strane, moguće je smanjiti ionsku provodljivost. Stoga, da bi se poboljšala ionska provodljivost, s jedne strane, smanjuje se topivost polimera. Presađivanje, blok, umrežavanje, kopolimerizacija i slično se koriste za uništavanje svojstava kristala izgladnjivanja polimera, a njihova ionska provodljivost može se značajno poboljšati. Pored toga, dodavanje neorganske kompozitne soli takođe može povećati jonsku provodljivost. Dodavanje visokog dielektričnog konstantnog nisko molekularnog tečnog organskog rastvarača kao što je PC u čvrsti polimerni elektrolit može značajno poboljšati rastvorljivost vodljive soli. Formirani elektrolit je GPE gel polimerni elektrolit, koji ima poboljšanu temperaturu na sobnoj temperaturi. Jonska provodljivost, ali likvidacija neće uspeti tokom upotrebe. Gel polimer litijum-jonske baterije su komercijalizovane.