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為什么鋰離子電池阻燃電解液開始受到關(guān)注?

2024-09-11 15:45:09 sh默尼 5

鋰離子電池自商業(yè)化以來,就以其高能量密度、高工作電壓平臺、無記憶效應(yīng)、低自放電率等優(yōu)勢迅速占領(lǐng)了手機、筆記本電腦、攝像機等便攜式電子設(shè)備領(lǐng)域。鋰離子電池是一種將電能與化學能相互轉(zhuǎn)換的電化學儲能器件,通過鋰離子與電子在電極材料中的嵌入與脫出實現(xiàn)能量的傳遞與轉(zhuǎn)換。如今對高能量密度的儲能體系的要求愈加強烈,對鋰離子電池的發(fā)展帶來了前所未有的挑戰(zhàn)與機遇,開發(fā)具有更高能量密度的鋰離子電池是未來的研究趨勢。


隨著鋰離子電池應(yīng)用規(guī)模的不斷拓展,以及對于能量密度要求的不斷提高,鋰離子電池的安全性能得到越來越多的關(guān)注,不合理使用所導(dǎo)致的電池燃燒、爆炸給鋰離子電池的進一步推廣造成了阻礙。電池熱失控與電解液聯(lián)系緊密,由于鋰離子電解液主要由具有低閃點、易燃的有機溶劑(如碳酸乙酯(EC)、碳酸丙烯(PC)、碳酸乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)等)和熱不穩(wěn)定的鋰鹽(如LiPF6)組成,因此,當電池內(nèi)部溫度由于濫用或沖擊等原因升高時,容易造成有機溶劑分解,進而加劇溫度升高,最終導(dǎo)致熱失控。而當電池內(nèi)電解液與空氣接觸后,氧氣參與反應(yīng)進而導(dǎo)致火災(zāi)甚至爆炸。


為了提高電池熱安全性能,減少由于熱失控導(dǎo)致的安全問題,已經(jīng)開發(fā)了多種散熱、阻燃方式,如:通過涂覆金屬氧化物或其他聚合物對聚烯烴基隔膜進行改性,提高隔膜的熱穩(wěn)定性,避免電池短路;采用基于聚合物/金屬復(fù)合材料的集流器,在聚合物內(nèi)層中引入一些阻燃添加劑,從而提高整個電極的阻燃能力;制備阻燃電解質(zhì)溶液,以降低傳統(tǒng)有機電解液的可燃性,從而抑制或避免可充電電池的燃燒。由于電解質(zhì)溶液在電池中起著至關(guān)重要的作用,因此在提高電解液安全性能的措施中,設(shè)計阻燃(或不可燃)電解質(zhì)溶液是實現(xiàn)電池安全的最有效和最重要的途徑。隨著對安全電池研究的不斷深入,制備阻燃液體電解質(zhì)的策略有幾種,通過引入阻燃添加劑是最經(jīng)濟有效的方法之一,可以在電池溫度上升時阻止電池內(nèi)部反應(yīng),有效降低電池熱失控風險。




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FIM1002用作鋰電池“安全”電解液的重要組成,充當特效助劑與溶劑作用,兼容多種鋰(Li)鹽,高效阻燃、低熔點、低 粘度、不揮發(fā)、高導(dǎo)電、寬電化學窗口。


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標簽:  阻燃電解液 1-乙基-3-甲基咪唑雙氟磺酰亞胺鹽 離子液體