Apa itu Elektrolit Cair?
Elektrolit cair
(1) Komposisi kimia Elektrolit cair disebut juga larutan elektrolit. Ini adalah elektrolit cair organik yang umum digunakan dalam baterai litium-ion, juga dikenal sebagai elektrolit cair non-berair. Elektrolit cair organik terdiri dari garam litium, pelarut organik, dan aditif.
① Garam litium: terutama menyediakan ion konduktif. Litium heksafluorofosfat adalah garam litium yang paling banyak digunakan dalam baterai litium-ion komersial. LiPF6 murni adalah kristal putih, larut dalam pelarut organik seperti alkil eter rendah, nitril, ester piridin, keton, dan alkohol, tetapi sedikit larut dalam pelarut organik seperti alkana dan benzena. Elektrolit LiPF6 memiliki konduktivitas yang relatif tinggi; pada 20 derajat, konduktivitas EC+DMC (rasio volume 1:1) dapat mencapai 10×10-²S/cm. Konduktivitas biasanya mencapai maksimum ketika konsentrasi elektrolit mendekati 1 mol/L. LiPF6 memiliki kinerja elektrokimia yang stabil dan tidak menimbulkan korosi pada pengumpul arus. Namun, LiPF6 memiliki stabilitas termal yang buruk dan mudah terurai dalam air, sehingga memerlukan kontrol ketat terhadap kadar air lingkungan selama persiapan dan penggunaan.
② Pelarut organik: Fungsi utamanya adalah melarutkan garam litium, memungkinkan elektrolit garam litium membentuk ion konduktif.
Pelarut yang umum digunakan termasuk propilen karbonat, dimetil karbonat, dan dietil karbonat.
Pelarut organik umumnya dipilih karena konstanta dielektriknya yang tinggi dan viskositasnya yang rendah. Konstanta dielektrik yang lebih tinggi membuat garam litium lebih mudah larut dan terdisosiasi; viskositas yang lebih rendah menghasilkan migrasi ion yang lebih cepat. Namun pada kenyataannya, pelarut dengan konstanta dielektrik yang tinggi memiliki viskositas yang tinggi, dan pelarut dengan viskositas yang rendah memiliki konstanta dielektrik yang rendah. Oleh karena itu, sulit bagi satu pelarut untuk memenuhi semua persyaratan ini secara bersamaan. Baterai litium-ion biasanya menggunakan campuran pelarut organik dengan konstanta dielektrik tinggi dan viskositas rendah untuk mengimbangi kekurangan setiap komponen. Misalnya, karbonat EC memiliki konstanta dielektrik yang tinggi, yang bermanfaat untuk disosiasi garam litium, sedangkan karbonat DMC, DEC, dan EMC memiliki viskositas rendah, yang membantu meningkatkan laju migrasi ion litium.
③ Aditif: Umumnya berperan dalam meningkatkan dan meningkatkan kinerja kelistrikan dan keselamatan elektrolit. Secara umum aditif mempunyai tiga fungsi utama: aa Meningkatkan kinerja membran SEI, seperti dengan menambahkan vinilena karbonat (VC), vinil sulfit (ES), dan SO2; B. Cegah pengisian daya berlebih (dengan menambahkan bifenil) dan-pengosongan berlebih; C. Aditif penghambat api dapat mencegah baterai terbakar atau meledak dalam kondisi panas berlebih, seperti menambahkan penghambat api terhalogenasi, penghambat api berbasis fosfor-, dan penghambat api komposit; D. Kurangi sisa air dan kandungan HF dalam elektrolit.
