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电解液添加剂的功能与应用!

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锂电那些事今日第二条2024年10月15日 星期二


   

摘要


电解液添加剂种类繁多,能够有效改善锂电池的各项性能,包括电导率、阻燃性能、过充保护和倍率性能等。尽管添加剂在电解液中仅占约3%的质量,但由于其不同种类所具备的独特性能,电解液添加剂在市场竞争中显现出显著的差异化优势。因此,深入探讨电解液添加剂的功能与应用,对于提升锂电池的整体性能至关重要。

根据添加剂的作用原理,可以将其分为以下几类:成膜添加剂、高压添加剂、阻燃添加剂、过充电保护添加剂、高低温性能改良添加剂,以及除酸除水添加剂等。这些不同类型的添加剂在各个方面对锂电池的性能进行改善。

     

VC和FEC是目前电解液添加剂的主流,随着新型添加剂的逐步增多,市场正在不断演变。目前常用的电解液添加剂包括碳酸亚乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯(FEC)和丙烷磺酸内酯(PS)等。其中,VC和FEC合计占据了添加剂市场65%的份额,应用比例最高。

随着锂电池技术的不断发展,电解液的定制化配方也越来越多,单一的VC添加剂已难以满足多样化的需求。因此,新型添加剂如DTD、LiFSI(以添加剂形式为主)、LIDFP和LIDFOB等的应用逐渐增加。

不同添加剂在不同锂电池中的功能和添加比例各有不同。VC和FEC是锂电池的核心添加剂,有助于石墨负极SEI膜的形成。VC的添加比例一般为2%-7%,通常与1,3-PS搭配使用。在三元电池中,VC的添加比例为1%-2%;在动力磷酸铁锂电池中则为3%-5%;而在储能磷酸铁锂电池中,由于其低倍率长循环的要求,VC的添加比例可高达4%-6%。

FEC主要用于高压3C电池和三元锂电池,其添加比例为5%-9%,尤其适合于硅基负极,而在磷酸铁锂电池中几乎不添加。DTD则主要应用于三元锂电池,添加比例为0.5%-3%。LiFSI由于成本较高,主要作为添加剂使用,在普通三元电池中的添加比例为1%-2%,而在高电压或高镍三元电池中则达到5%-7%。


         
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来源:锂电那些事
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首次发布时间:2024-10-26
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