鋰電池原理及工藝復習整理

1、文檔編碼 : CA9J4L5M6Y4 HZ2Y9S1R7L10 ZS6L9V4U1M8. -鋰電池原理與工藝復習第一章 化學電源的原理及類別一、電池術(shù)語與及使用根本常識1、電池的容量可以分為理論容量、額定容量、實際容量；2、理論容量 是把活性物質(zhì)的質(zhì)量按法拉第定律運算而得的最高理論值；為了比擬不同系列 的電池,常用比容量的概念, 即單位體積或單位質(zhì)量電池所能給出的理論電量,單位為 Ah/kgmAh/g 或 Ah/LmAh/cm3；3、實際容量 是指電池在確定條件下所能輸出的電量；它等于放電電流與放電時間的乘積,單位為 Ah,其值小于理論容量；4、額定容量 也叫保證容量,是按國家或有關(guān)部門公布的

2、標準,保證電池在確定的放電條件 下應當放出的最低限度的容量；5、電池阻包括 歐姆阻 和極化阻 ,極化阻又包括電化學極化與濃差極化；6、終止電壓 Cut-off discharge voltage指電池放電時, 電壓下降到電池不宜再連續(xù)放電的最低 工作電壓值；7、開路電壓 Open circuit voltage OCV 電池不放電時,電池兩極之間的電位差被稱為開路電 壓；8、放電深度 Depth of discharge DOD 在電池使用過程中,電池放出的容量占其額定容量的 百分比,稱為放電深度；9、過放電 Over discharge電池假設是在放電過程中,超過電池放電的終止電壓值,仍連續(xù)

3、放 電時就可能會造成電池壓上升,正、負極活性物質(zhì)的可逆性遭到損壞,使電池的容量產(chǎn)生明 顯削減；10、 過充電 Over charge電池在充電時,在到達布滿狀態(tài)后,假設仍連續(xù)充電,可能導致電 池壓上升、電池變形、漏夜等情形發(fā)生,電池的性能也會顯著降低和損壞；11、 能量密度 Energy density電池的平均單位體積或質(zhì)量所釋放出的電能；12、自我放電 Self discharge電池不管在有無被使用的狀態(tài)下,由于各種緣由,都會引起其電 量缺失的現(xiàn)象；13、放電平臺 鋰離子電池完全充電后,放電至 3.6V 時的容量記為 C1,放電至 3.0V 時的容量 1C 放電平臺為 70%以上記為 C

4、0,C1/C0 稱為該電池之放電平臺行業(yè)標準 14、 充電循環(huán)壽命 Cycle life電池在完全充電后完全放電,循環(huán)進展,直到容量衰減為初始 容量的 75%,此時循環(huán)次數(shù)即為該電池之循環(huán)壽命；15、化成 ：電池制造后,通過確定的充放電方式將其部正負極物質(zhì)激活,改善電池的充放電 性能及自放電、儲存等綜合性能的過程稱為化成,電池只有經(jīng)過化成后才能表達真實性能；16、分容： 電池在制造過程中,因工藝緣由使得電池的實際容量不行能完全一樣,通過確定 的充放電制度檢測,并將電池按容量分類的過程稱為分容17、 快速充電： 充電電流大于0.2C,小于 0.8C 那么是快速充電；18、 慢速充電： 充電電流在

5、 0.1C-0.2C之間時,我們稱為慢速充電；19、 涓流充電： 充電電流小于0.1C 時,我們稱為涓流充電；20、 超高速充電： 充電電流大于 0.8C 時,我們稱之為超高速充電；21、恒流充電方式： 恒流充電法是保持充電電流強度不變的充電；方法,恒流充電器通常使用慢速充電電流；22、 快速自動充電方式：通常所使用的是余弦法充電,也就是說并非用恒定的大電流充電,. . word.zl-. -而是像余弦波那樣電流強度隨之變化,這樣能緩解熱量的積聚,從而將溫度把握在確定圍；23、脈沖式充電法： 脈沖充電方式第一是用脈沖電流對電池充電,如此循環(huán)；然后讓電池停充一段時間,24、 充電時間 小時 =充

6、電電池容量 mAh/ 充電電流 mA*1.5 的系數(shù)25、電池的比能量： 單位體積或單位質(zhì)量電池所放出的能量稱比能量,前者稱體積比能量或能量密度 Wh/L ,后者稱質(zhì)量比能量Wh/kg ；26、 理論比容量的運算：C3nF26.8.n.10006.MM其次章鋰離子電池的原理、特點及技術(shù)一、鋰離子電池工作原理正極：LiCoO2Li1xCoO 2xLixe負極：6 C xLi xe Li x C 6總反響：LiCoO 2 6 C Li 1 x CoO 2 Li x C 6二、 鋰離子電池的主要優(yōu)點如下：重量能量密度大Wh/kg 、循環(huán)壽命長、單體額定電壓高、自放電率小、平安性高、可快速充放電、無環(huán)

7、境污染,綠色電池；三、 鋰離子電池的主要缺點如下：阻高、電壓變化大、本錢高、需愛惜電路、難替代、操作環(huán)境要求高、資源有限,回收利用難度大；第三章 正極材料的類別、性能及儲鋰原理一、層狀正極材料LiCoO2、三元1、LiCoO 21理論比容量 275mAh/g ；2工作區(qū)間：鋰脫出量0.5,工作平臺位于 3.6V,比容量 137 mAh/g ,循環(huán)性能好,當鋰脫出量 0.5 時,構(gòu)造不穩(wěn)固,需要充電愛惜；3存在的主要問題：實際比容量與理論值 高；有確定毒害；275 mAh/g 有較大差距；資源匱乏,本錢4主要解決方法：利用 Ni 、Al 等元素摻雜替代,穩(wěn)固構(gòu)造,提高電位和比容量,降低本錢；5L

8、iCoO2 的改性. . word.zl-. -緣由：層狀 LiCoO2 在充放電循環(huán)過程中受到不同程度的破壞,導致嚴肅的應變和缺陷密度增加,發(fā)生容量衰減；從層狀構(gòu)造轉(zhuǎn)變?yōu)榱⒎郊饩瘶?gòu)造；方法：摻雜： B、Al、Mg、Ni、Cr、Mn、Cu、Sn、Zn 等和包覆：MgO 、 LiMn2O4 、 SnO、Al2O3 、TiO2 、ZrO2 等；2、LiNiO2274mAh/g ,實際可到達180mAh/g 以上,（1）具有與 LiCoO2 一樣的構(gòu)造,理論比容量為遠高于 LiCoO2 ,不存在過充電現(xiàn)象,并具有價廉、無毒,等優(yōu)點；（2）存在的主要問題：制備困難；構(gòu)造不穩(wěn)固,易生成 Li1-yNi

9、1+yO2 ；使得局部 Ni位于 Li 層中,降低了 Li 離子的擴散效率和循環(huán)性能；3、LiN 1 y iCo y O 21LiN 1 y iCo y O 2 與 LiNiO2 和 LiCoO2 一樣,具有 -NaFeO2 型層狀構(gòu)造 R-3m 空間群,理論容量為 275 mAh/g ,作為鋰離子電池正極材料兼有 LiNiO2 和 LiCoO2 的優(yōu)點,比容量高,循環(huán)性能好,價格廉價,污染小,制備簡潔等；4【層狀鎳錳二元材料：LiNi 0 . 5 Mn .0 5 O 2 中 Mn 以 Mn 形式存在,充放電過程中,錳不參加電化學反響, 起到穩(wěn)固材料晶體構(gòu)造的作用,具有優(yōu)良的電化學性能但是該材

10、料合成困難,在合成中由于存在雜相而影響材料性能】4、三元材料LiNi x Co y Mn z O 21特點：優(yōu)點：比容量高、循環(huán)壽命長、平安性能好、價格低廉；缺點：平臺相對較低、首次充放電效率低；2三元協(xié)同效應：Co,削減陽離子混合占位,穩(wěn)固層狀構(gòu)造；Ni ,可提高材料的容量； Mn,降低材料本錢,提高平安性和穩(wěn)固性； 3 目 前 商 業(yè) 化 三 元 系 列 材 料 ：LiNi 1 / 3 Co 1 / 3 Mn 1 / 3 O 2、LiNi 0 . 4 Co 0 2. Mn .0 4 O 2、LiNi .0 5 Co 0 . 2 Mn 0 3. O 24LiNi 1 / 3 Co 1 / 3

11、 Mn 1 / 3 O 2 三元材料的性質(zhì)-NaFeO2 型構(gòu)造, 六方晶系, O 立方密積存構(gòu)成構(gòu)造骨架,Li 與過渡金屬離子占據(jù)八面體間隙位；可發(fā)生 Ni2+/Ni3+、 Ni3+/Ni4+ 和 Co3+/Co4+ 的氧化復原反響,而 Mn處于穩(wěn)固的 +4 價,并不參加反響,Ni2+ 與 Co3+ 被完全氧化至 +4 價時,其理論比容量約為277 mAh/g ； 鋰脫出量過 高時,晶格氧 逃逸三元 材料分解,生 成新相 MO2 ； LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 具有和 LiCoO2 特殊相像的 -NaFeO2 層狀構(gòu)造, 其中過渡金屬元素Co、Ni、Mn 分別以 +3 、+2 、

12、+ 4 價態(tài)存在； LiNi 1 / 3 Co 1 / 3 Mn 1 / 3 O 2 在不同溫度及倍率下構(gòu)造變化較小,所以材料具有很好的穩(wěn)固性； LiNi 1 / 3 Co 1 / 3 Mn 1 / 3 O 2 由于接受鎳錳取代價格昂貴的鈷,使材料具有相對低廉的價格；（5）LiNi4.0Co 0.2Mn04.O 2三元材料的性質(zhì). word.zl-. . -LiNi.04Co 02.Mn04.O 2與LiNi1/3Co 1/3Mn 1/3 O2屬于一個系列的三元正極材料,鎳鈷錳價態(tài)分別是 +2,+3, +4；由于降低了鈷含量,增加了錳含量,使產(chǎn)品更具有本錢優(yōu)勢；當然鈷含量低的情形下,材料的穩(wěn)固

13、性會有所下降,材料的倍率性能和循環(huán)性能有待進一步提高；（6）LiNi5.0Co 0.2Mn03.O 2三元材料的性質(zhì)3 O2相比具有更高的鎳含量,可以使材料的克容量LiNi.05Co 0.2Mn 03.O 2與LiNi1/3Co 1/3Mn 1/發(fā)揮的更高,提高電池的體積能量密度,是目前用量很大的三元材料；（7）三元材料電化學性能的主要缺點：循環(huán)性能差：高截止電壓下材料的構(gòu)造穩(wěn)固性降 低,電解液發(fā)生氧化復原反響；倍率性能較差：電子導電率較低；解決方法：外表包覆愛惜電極和削減副反響元素摻雜增強材料的構(gòu)造穩(wěn)固性提高電子和Li的擴散速率（8）離子摻雜改性：鋰離子電池的輸出功率與材料中的電子電導及鋰離

14、子的離子電導都有 直接關(guān)系,所以以不同手段提高電子電導及離子電導是提高材料的關(guān)鍵；（9）外表包覆改性：用金屬氧化物Al2O3 ,ZnO ,ZrO2 等修飾三元材料外表,使材料與電解液機械分開,削減材料與電解液副反響,抑制金屬離子的溶解,優(yōu)化材料的循環(huán)性能；同時外表包覆仍可以削減材料在反復充放電過程中材料構(gòu)造的坍塌,對材料的循環(huán)性能是有益的；. . word.zl-. -二、尖晶石正極材料LiMnO 、LiNi0.5Mn .15O 41、LiMn2O 4（1）存在的主要問題：構(gòu)造熱穩(wěn)固性差,易形成氧缺位,使得循環(huán)性能較差；（2） LiMn2O4 正極材料的缺點：循環(huán)壽命低,特殊在高溫條件下55-

15、60；儲備,產(chǎn)生容量衰減, 特殊在高溫下儲存；容量低,不適合手機和筆記本電池的要求；在循環(huán)過程中,容量常發(fā)生快速衰減；2（3）錳酸鋰的衰減機理和計策：機理：HF 和 H 2 OMn 溶解 Mn 在負極沉積；溶解的錳堵塞負極微孔,鋰離子無法嵌入,沉積在銅箔和負極界面上,產(chǎn)生脫粉現(xiàn)象,負極材料失效,容量發(fā)生衰減； 計策：減小電解液中 HF 和 H 2 O；參加局部鎳酸鋰和 1/3材料穩(wěn)固錳酸鋰的尖晶石構(gòu)造；降低電池的電壓圍；錳的溶解,削減錳酸鋰為正極材料電池的衰減；參加 合氟化氫,也可削減二價錳的溶解；三、橄欖石型正極材料LiFePO 削減 HF 和水分含量,可削減二價 pH 較高的鎳酸鋰或三元正

16、極材料,絡. . word.zl-. -1LiFePO4 電池的優(yōu)缺點：優(yōu)點：理論容量高170 mAh/g 、適宜的工作電壓3.4 V、本錢低壽命長、穩(wěn)固平安、對環(huán)境無污染；缺點：導電性差、度低、低溫性能差；2存在問題：導電性差； Li 離子擴散速度慢；Li 離子擴散速度慢、振實密3計策 :碳包覆可增強粒子與粒子之間的導電性,削減電池的極化、充當成核劑,減小產(chǎn)物的粒徑、起復原劑的作用,防止 Fe3+ 的生成 ,提高產(chǎn)品的純度； 金屬摻雜金屬摻雜不影響構(gòu)造,反而可以把握材料粒徑,提高材料電導率,進一步提到材料的倍率性能；將材料做成納米尺寸提高電池容量和穩(wěn)固性,特殊是高倍率放電性能上取得了較好的效

17、果； PPy 包覆 PEG 幫忙 PPy 包裹提高 LiFePO4 的電導率和循環(huán)性能、PPy/PEG 包覆可以供應有利的離子和電子的傳輸通道、放電電容到達 148mAh/g 4將材料納米化,再將 C/PPy 包覆在材料外表,可以改善鋰遷移才能和電子傳導,材料具有更好的倍率性能；四、摸索題1、錳酸鋰容量衰減的緣由及計策？2答：機理： HF 和 H 2 OMn 溶解 Mn 在負極沉積；溶解的錳堵塞負極微孔,鋰離子無法嵌入,沉積在銅箔和負極界面上,產(chǎn)生脫粉現(xiàn)象,負極材料失效,容量發(fā)生衰減；計策：減小電解液中 HF 和 H 2 O；參加局部鎳酸鋰和 1/3 材料穩(wěn)固錳酸鋰的尖晶石構(gòu)造；降低電池的電壓

18、圍；削減 HF 和水分含量,可削減二價錳的溶解,削減錳酸鋰為正極材料電池的衰減；參加 pH 較高的鎳酸鋰或三元正極材料,絡合氟化氫,也可削減二價錳的溶解；2、從Li1.1Al.01Mn 19.O 39.F0.1分析如何穩(wěn)固錳酸鋰構(gòu)造？答： Al 有較強結(jié)合力的元素,強化尖晶石構(gòu)造；氟離子取代氧,可降低對容量的削減；3、LiFePO 材料存在的問題及其解決方法？答：1存在問題：導電性差； Li 離子擴散速度慢；2計策 :碳包覆可增強粒子與粒子之間的導電性 ,削減電池的極化、充當成核劑 ,減小產(chǎn)物的粒徑、起復原劑的作用,防止 Fe3+ 的生成 ,提高產(chǎn)品的純度； 金屬摻雜金屬摻雜不影響構(gòu)造,反而可

19、以把握材料粒徑,提高材料電導率,進一步提到材料的倍率性能； 將材料做成納米尺寸提高電池容量和穩(wěn)固性,特殊是高倍率放電性能上取得了較好的效 果； PPy 包覆 PEG 幫忙 PPy 包裹提高 LiFePO4 的電導率和循環(huán)性能、PPy/PEG 包覆 可以供應有利的離子和電子的傳輸通道、放電電容到達 148mAh/g 第四章 負極材料的類別、性能及儲鋰原理一、負極材料概述 1、負極材料的根本特點：反響電位較低、容量較高、構(gòu)造穩(wěn)固、電子、離子導電性、良好 的外表構(gòu)造、價格廉價、資源豐富、無環(huán)境污染；2、負極材料的分類 儲鋰機制 ：嵌入 -脫出反響 石墨、 Li4Ti5O12, TiO2 、合金化反響

20、 Si, Sn, Al, Ge, 、轉(zhuǎn)換反響 Fe2O3, CoO, 、贋電容式石墨烯 , 無定形炭 ；3、石墨類碳負極材料的優(yōu)點：導電性好,結(jié)晶度較高,具有良好的層狀構(gòu)造,適合鋰的嵌入脫嵌；充放電比容量可達300 mAh/g 以上,充放電效率在90以上,不行逆容量低于 50 mAh/g ；鋰在石墨中脫嵌反響發(fā)生在00.25V 左右 VsLi+/Li ,具有良好的充放. . word.zl-. -電電位平臺；4、自然石墨改性：自然石墨不能直接用于鋰離子電池負極材料,最主要的緣由是在充電過程中, 會發(fā)生溶劑分子隨鋰離子共嵌入石墨片層而引起石墨層“ 剝落的現(xiàn)象,造成構(gòu)造的破壞從而導致電極循環(huán)性能快

21、速變壞；當前對自然石墨的改性處理的爭論很多,有機械研磨研磨能獲得確定含量的菱形石墨相,菱形石墨相的存在對石墨外表 SEI 膜生成更有利, 而且能提升材料的比容量及循環(huán)性能、氧化處理 可以通過用氣相和液相氧化的方法對自然石墨進展了氧化處理；溫存的氧化處理可以除去石墨顆粒外表一些活性或有缺陷的構(gòu)造,從而削減了首次循環(huán)中的不行逆容量、提高了充、放電效率、外表包覆 為了改善自然石墨的循環(huán)性能和提高其充、放電倍率, 設法在自然石墨顆粒外表包覆上一層熱解炭,形成了以石墨為核心的“ 核-殼式構(gòu)造；目的是減緩炭電極外表的不均勻反響性質(zhì),以使得在炭電極外表生成 SEI 膜的溶劑或電解質(zhì)鹽的復原分解反響能夠均勻進

22、展,從而在炭材料電極外表能夠形成一層均勻、簿而致密、不易脫落的 能提高材料的電化學性能；5、人造石墨： 人造石墨是將易石墨化炭SEI、摻雜等 適當?shù)囊虢饘倩蚍墙饘僭厝鐬r青焦炭 在 N2 氣氛中于 19002800經(jīng)高溫石墨化處理制得；常見人造石墨有中間相碳微球 MCMB 、石墨化碳纖維；6、MCMB 的優(yōu)點：球狀顆粒,便于嚴密積存可制成高密度電極；光滑的外表,低比外表積, 可逆容量高； 球形片層構(gòu)造,便于鋰離子在球的各個方向嵌入脫出,可以大倍率充放電；7、石墨化碳纖維優(yōu)點：外表和電解液之間的浸潤性能特殊好；由于嵌鋰過程主要發(fā)生在石墨的端面, 從而具有徑向構(gòu)造的炭纖維極有利于鋰離子快速擴散,

23、因而具有優(yōu)良的大電流充放電性能；放電容量大,優(yōu)化時可逆容量達 315 mAh/g ,不行逆容量僅為 10 mAh/g ,首次的充放電效率達 97% ；8、軟碳易石墨化碳 ：一般不直接用作負極材料,是制造人造石墨的原料,或者作為包覆材料改性自然石墨、合金等負極材料；9、硬碳難石墨化碳 ；10、石墨碳的缺乏：石墨電位 0.1V vs Li+/Li ,與電解質(zhì)形成在界面形成一層膜,并且容易形成鋰支晶石墨由于層狀構(gòu)造,鋰離子嵌入嵌出過程引起較大形變10.3%,導致循環(huán)性能缺乏 Li+ 在石墨中的離子遷移速率較低,導致充放電較慢；11、鈦酸鋰 Li4Ti5O12 負極材料1優(yōu)點：高電壓平臺,不析鋰、耐過

24、充過放、上下溫性能優(yōu)異、構(gòu)造穩(wěn)固,零應變,充放電過程中體積變化根本為零、無SEI 膜,防止 SEI 膜破裂、具有高離子擴散系數(shù)比石墨高一個數(shù)量級 、可用于多系循環(huán)脈沖電流設備；2缺點：導電才能差、電位高、倍率性能差；3鈦酸鋰改性：通過碳包覆或摻雜提高電子電導、接受金屬取代局部鈦減低電位、將材料納米化和摻雜,提高倍率性能；第五章 電解質(zhì)體系一、電解質(zhì)的作用1、電解質(zhì)種類：2、鋰離子電池電解質(zhì)的根本要求：高的離子導電率；在較寬的溫度圍保證成液態(tài),-40+70 熱穩(wěn)固性和化學穩(wěn)固性好；電化學窗口寬；平安無毒低本錢；二、電解質(zhì)的性能. . word.zl-. -1、電導率的影響因素：鋰鹽溶解過程介電常

25、數(shù)鋰鹽濃度溶劑粘度2、電解液的穩(wěn)固性：化學穩(wěn)固性、電化學穩(wěn)固性、熱力學穩(wěn)固性、動力學穩(wěn)固性、熱穩(wěn)固3、影響電解質(zhì)性能的雜質(zhì)：質(zhì)子酸、金屬離子；4、影響電解液性能的雜質(zhì)來源：六氟磷酸鋰通常含有約100ppm 的 HF,20-50ppm 的水份精制后的有機溶劑通常仍含有100300ppm 的有機酸、醇、醛、酮、胺和酰胺等雜質(zhì)以及痕量的水通常 20ppm 電解液調(diào)制過程中反響器吸附、空氣攜帶的固體顆粒、水分等有機溶劑中所溶解的氧,在電池的充放電循環(huán)中可能誘發(fā)自由基反響,加速溶劑的分解,不利于電解液的穩(wěn)固；三、電解質(zhì)的組成1、電解液常用主要組分溶劑：環(huán)狀碳酸酯PC、EC；鏈狀碳酸酯 DEC 、DMC

26、、EMC；羧酸酯類 MF 、MA 、EA 、MA 、MP 等；鋰鹽： LiPF6、LiClO4 、LiBF4、LiAsF6 等；添加劑：成膜添加劑、導電添加劑、阻燃添加劑、過充愛惜添加劑、把握電解液中 H2O和 HF 含量的添加劑、改善低溫性能的添加劑、多功能添加劑；2、羧酸酯類溶劑：優(yōu)點： MA 和 EA 作為低溫電解液能夠使SEI 膜致密, MP 和 EP 作為碳酸酯類混合溶劑,顯示出確定優(yōu)越性,MF 易于純化,具有較高的介電常數(shù),用它配制的電解液具有很高的電導率并且能在特殊低溫度下工作,電化學穩(wěn)固圍較寬4.5V；缺點：由于極性強和對 Li 有較強的活性,導致鋰電極的循環(huán)效率較差,同時增加

27、了界面電阻；3、幾種常用鋰鹽的簡潔性能比照：LiBF4：低溫性能比擬好,但是價格昂貴和溶解度比擬低；LiPF6：綜合性能比擬好,缺點是易吸水水解；LiAsF6 ：綜合性能比擬好,但是毒性太大；LiClO4 ：綜合性能比擬好,但是強氧化性導致平安性不高；LiBOB ：高溫性能比擬好,特殊能擬制溶劑對負極的插入破壞,但是溶解度太低；4、電解液添加劑主要分類：成膜添加劑；導電添加劑；阻燃添加劑；過充愛惜添加劑；控制電解液中 H2O 和 HF 含量的添加劑；改善低溫性能的添加劑；多功能添加劑；5、功能性電解液的爭論阻燃型電解液：溶劑：高沸點高閃點溶劑,如 EC、MPC、PC、DEC 、EMC 、含氟溶

28、劑、長鏈醚、大分子硅烷；添加劑： 阻燃添加劑磷酸酯、亞磷酸酯、磷腈鋰鹽： LiPF6；高溫型電解液：溶劑：高沸點高閃點溶劑,如 MPC、DPC、PC、鏈狀含氟醚、氟代酰胺、有機硅烷等； 添加劑： 成膜添加劑、穩(wěn)固劑、阻燃劑；鋰鹽： LiBOB 、 LiPF6；低溫型電解液：溶劑：低熔點溶劑,如MPC、PC、DEC 、EMC 、FA、EA 、PA、BA、EP、EB 等； 添加劑： 提高電導率的添加劑；鋰鹽： LiBF4 、LiBOB 、LiPF6 的混合物；防過充型電解液：溶劑：高沸點高閃點溶劑,如EC、 MPC、PC、DEC 、EMC 等； 添加劑： 阻燃劑、防過充添加劑聯(lián)苯、苯甲醚；基磺酰胺

29、；鋰鹽： LiBF4、 LiBOB 、LiPF6、LiTFSI 全氟甲動力型電解液：溶劑：低黏度溶劑,如DEC 、EMC 等；添加劑： 電導增強添加劑冠醚、穴醚、小分子有機胺、氟代硼酸酯、氟代硼烷四、電解質(zhì)與電極的相互作用；鋰鹽： LiPF61.21.5M,1、負極與電解液界面：破壞碳負極的構(gòu)造發(fā)生的反響將導致碳材料的構(gòu)造發(fā)生變化；愛惜碳材料的外表,即在碳負極外表形成鈍化膜或稱之為SEI 膜 solid electrolyte interface；. . word.zl-. -1SEI 膜形成機制：在確定的負極電位下,到達電極 中的溶劑分子、鋰鹽陰離子、添加劑,甚至是雜質(zhì)分子,在電極/ 電解液

30、相界面的鋰離子與電解液 / 電解液相界面發(fā)生不行逆反響； 不行逆反響主要發(fā)生在電池首次充電過程中；電極外表完全被 SEI 膜掩蓋后, 不可逆反響即停頓； 一旦形成穩(wěn)固的 SEI 膜,充放電過程可多次循環(huán)進展；在電池首次充電過程中,碳負極外表先于 Li+ 插層建立完善、致密、Li 可導的 SEI 膜；2SEI 膜的導 Li機理兩種假設 ：液相中的 Li+ 到達 SEI 膜界面,借助 SEI 膜鋰鹽組分發(fā)生陽離子互換傳遞；液相中的 Li 去溶劑化后直接穿越 SEI 膜微孔向電極本體遷移；3SEI 膜的穩(wěn)固性的影響因素：電極界面性質(zhì)、電解液組成、電解液中雜質(zhì)、溫度、電流密度；2、正極與電解液界面：正

31、極材料原子間全部是化學鍵結(jié)合,沒有象負極那樣碳石墨之間的德華力, 溶劑分子難以發(fā)生象在石墨層間那樣的嵌入反響,溶劑分子在嵌層之前必需去溶劑化；正極材料始終處于高電位條件下,特殊是在充電末期,電位到達 4.2V,電解液組分在電極外表的氧化分解和電極集流體腐蝕將成為正極材料電化學過程中的主要副反響1正極外表膜的穩(wěn)固性：電化學循環(huán)過程中的不穩(wěn)固性；高電位條件下的氧化分解；高溫條件下的熱分解；2正極材料的溶解：正極材料在電解液中固有的溶解性、活性物質(zhì)因電解液中 HF 或其他酸性物質(zhì)的生成而被腐蝕,以及電極電化學過程中局部金屬離子轉(zhuǎn)變成可溶性鹽進入電解液體系,這些因素都會導致電極活性物質(zhì)的溶解；與 LiCoO2 、LiNiO2 、LiFePO4 相比,尖晶石構(gòu)造