❶ 鋰離子電池電解液溶劑有哪些
溶劑:
碳酸丙烯酯 PC ﹝PropyleneCarbonate﹞
碳酸乙烯酯 EC ﹝EthyleneCarbonate﹞
碳酸二甲酯 DEC ﹝DimethylCarbonate﹞
甲酯 PropiolicAcid1,4 –丁丙酯 GBL ﹝γ-Butyrolactone﹞
溶質LiPF6 ﹝主要﹞LiBF4 LiClO4 LiAsF6 LiCF3SO3
❷ 求助鋰離子電池電解液的配製
聚合物鋰離子電池的原理與液態鋰相同,主要區別是電解液與液態鋰不同。電池主要的構造包括有正極、負極與電解質三項要素。所謂的聚合物鋰離子電池是說在這三種主要構造中至少有一項或一項以上使用高分子材料做為主要的電池系統。而在目前所開發的聚合物鋰離子電池系統中,高分子材料主要是被應用於正極及電解質。正極材料包括導電高分子聚合物或一般鋰離子電池所採用的無機化合物,電解質則可以使用固態或膠態高分子電解質,或是有機電解液,一般鋰離子技術使用液體或膠體電解液,因此需要堅固的二次包裝來容納可燃的活性成分,這就增加了重量,另外也限制了尺寸的靈活性。而聚合物鋰離子工藝中沒有多餘的電解液,因此它更穩定,也不易因電池的過量充電、碰撞或其他損害、以及過量使用而造成危險情況。
❸ 鋰離子電池電解液
常用的鋰離子電池電解液,一般是有有機溶劑和電解質(鋰鹽)組成。
鋰離子電池對溶劑的要求有安全性、氧化穩定性、與負極的相容性、導電性等,總體要求溶劑具有較高的介電常數、較低的粘度等特徵。 鋰離子電池一般採用極性非質子溶劑,現階段廣泛應用的為碳酸酯系列(包括環狀碳酸酯如 EC 和PC 和鏈狀碳酸酯如 DMC、EMC) 。通常電解液溶劑為混合溶劑,碳酸乙烯酯(EC)憑借優良的成膜作用,成為絕大多數電解液的主成分,目前鋰電池使用的主要溶劑為 EC 為基礎的二元或者三元混合溶劑,如EC+DMC, EC+DEC, EC+DMC+EMC 等。
電解質是鋰電電解液必不可少的組成部分,目前電解質有高氯酸鋰(LiClO4)、六氟磷酸鋰(LiPF6)、四氟硼酸鋰(LIBF4)等,其中六氟磷酸鋰具有良好的導電性和電化學穩定性,是目前主流的電解質。 但六氟磷酸鋰也存在兩個缺陷:第一、熱穩定性不佳;第二、對水分和氫氟酸(HF)敏感,容易發生分解反應。 雖然人們在努力尋找新的電解質,以期達到導電性、熱穩定以及抗水性的較好結合,但目前為止仍未找到完全替代六氟磷酸鋰的電解質。
電解液中還可以少量添加某些添加劑,來提高某些方面的性能。添加劑種類很多,可根據電池用途加以選擇使用。
❹ 鋰離子電池電解液對人體有什麼危害
鋰電池電解液是一種強酸,對人的皮膚、眼睛有一定的危害,一旦接觸後應立即用大量清水清洗,嚴重時應及時到醫院診治!
❺ 鋰電池電解液的鋰電池電解液主要成分介紹
1.碳酸乙烯酯:分子式: C3H4O3
透明無色液體(>35℃),室溫時為結晶固體。沸點:248℃/760mmHg ,243-244℃/740mmHg;閃點:160℃;密度:1.3218;折光率:1.4158(50℃);熔點:35-38℃;本品是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶劑。可用作紡織上的抽絲液;也可直接作為脫除酸性氣體的溶劑及混凝土的添加劑;在醫葯上可用作制葯的組分和原料;還可用作塑料發泡劑及合成潤滑油的穩定劑;在電池工業上,可作為鋰電池電解液的優良溶劑
2.碳酸丙烯酯 分子式:C4H6O3
無色無氣味,或淡黃色透明液體,溶於水和四氯化碳,與乙醚,丙酮,苯等混溶。是一種優良的極性溶劑。本產品主要用於高分子作業、氣體分離工藝及電化學。特別是用來吸收天然氣、石化廠合成氨原料其中的二氧化碳,還可用作增塑劑、紡絲溶劑、烯烴和芳烴萃取劑等。
毒理數據:動物實驗經口服或皮膚接觸均未發現中毒.大鼠經口LD50=2,9000 mg/kg.
本品應儲存於陰涼、通風、乾燥處,遠離火源,按一般低毒化學品規定儲運。
3.碳酸二乙酯 分子式:C5H10O3
無色液體,稍有氣味;蒸汽壓1.33kPa/23.8℃;閃點25℃(可燃液體能揮發變成蒸氣,跑入空氣中。溫度升高,揮發加快。當揮發的蒸氣和空氣的混合物與火源接觸能夠閃出火花時,把這種短暫的燃燒過程叫做閃燃,把發生閃燃的最低溫度叫做閃點。閃點越低,引起火災的危險性越大。);熔點-43℃;沸點125.8℃;溶解性:不溶於水,可混溶於醇、酮、酯等多數有機溶劑;密度:相對密度(水=1)1.0;相對密度(空氣=1)4.07;穩定性:穩定;危險標記 7(易燃液體);主要用途:用作溶劑及用於有機合成
①健康危害
侵入途徑:吸入、食入、經皮吸收。
健康危害:本品為輕度刺激劑和麻醉劑。吸入後引起頭痛、頭昏、虛弱、惡心、呼吸困難等。液體或高濃度蒸氣有刺激性。口服刺激胃腸道。皮膚長期反復接觸有刺激性。
②毒理學資料及環境行為
毒性:估計能通過胃腸道、皮膚和呼吸道進入機體表現為中等度毒性。刺激性比碳酸二甲酯大。
急性毒性:LD501570mg/kg(大鼠經口);人吸入20mg/L(蒸氣)×10分鍾,流淚及鼻粘膜刺激。
生殖毒性:倉鼠腹腔11.4mg/kg(孕鼠),有明顯致畸胎作用。
危險特性:易燃,遇明火、高熱有引起燃燒的危險。其蒸氣比空氣重,能在較低處擴散到相當遠的地方,遇明火會引著回燃。
燃燒(分解)產物:一氧化碳、二氧化碳。
③泄漏應急處理
迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,並進行隔離,嚴格限制出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿消防防護服。盡可能切斷泄漏源。防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏:用或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散劑製成的乳液刷洗,洗液稀釋後放入廢水系統。大量泄漏:構築圍堤或挖坑收容。用泡沫覆蓋,降低蒸氣災害。用防爆泵轉移至槽車或專用收集器內,回收或運至廢物處理場所處置。
④防護措施
呼吸系統防護:空氣中濃度較高時,建議佩戴自吸過濾式防毒面具(半面罩)。
眼睛防護:戴安全防護眼鏡。
身體防護:穿防靜電工作服。
手防護:戴橡膠手套。
其它:工作現場嚴禁吸煙。工作畢,淋浴更衣。注意個人清潔衛生。
⑤急救措施
皮膚接觸:脫去被污染的衣著,用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。
眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。
吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
食入:飲足量溫水,催吐,就醫。
滅火方法:噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑:泡沫、乾粉、二氧化碳、砂土。
4.碳酸二甲酯:C3H6O3
(dimethyl carbonate,DMC),是一種無毒、環保性能優異、用途廣泛的化工原料,它是一種重要的有機合成中間體,分子結構中含有羰基、甲基和甲氧基等官能團,具有多種反應性能,在生產中具有使用安全、方便、污染少、容易運輸等特點。由於碳酸二甲酯毒性較小,是一種具有發展前景的「綠色」化工產品,
DMC具有優良的溶解性能,其熔、沸點范圍窄,表面張力大,粘度低,介質界電常數小,同時具有較高的蒸發溫度和較快的蒸發速度,因此可以作為低毒溶劑用於塗料工業和醫葯行業。從表1可以看出,DMC不僅毒性小,還具有閃點高、蒸汽壓低和空氣中爆炸下限高等特點,因此是集清潔性和安全性於一身的綠色溶劑。
5.碳酸甲乙酯
分子量:104.1,密度1.00 g/cm3,無色透明液體,沸點109℃,熔點-55℃,是近年來興起的高科技、高附加值的化工產品,一種優良的鋰離子電池電解液的溶劑,是隨著碳酸二甲酯及鋰離子電池產量增大而延伸出的最新產品,由於它同時擁有甲基和乙基,兼有碳酸二甲酯、碳酸二乙酯特性,也是特種香料和中間體的溶劑。由於甲乙基的不平衡性,該產品不穩定,不適宜長期儲存。
本品應儲存於陰涼、通風、乾燥處,按易燃化學品規定儲運
6.六氟磷酸鋰
白色結晶或粉末,相對密度1.50。潮解性強;易溶於水、還溶於低濃度甲醇、乙醇、丙酮、碳酸酯類等有機溶劑。暴露空氣中或加熱時分解。暴露空氣中或加熱時六氟磷酸鋰在空氣中由於水蒸氣的作用而迅速分解,放出PF5而產生白色煙霧。
7.五氟化磷
五氟化磷(化學式:PF5),是磷鹵化合物,磷原子的氧化數為+5,包含有一個三中心四電子鍵。五氟化磷在常溫常壓下為無色惡臭氣體,其對皮膚、眼睛、粘膜有強烈刺激性。是活性極大的化合物,在潮濕空氣中會劇烈產生有毒和腐蝕性的氟化氫白色煙霧。五氟化磷被用作聚合反應的催化劑。
國標編號 23022
CAS號 7647-19-0
中文名稱 五氟化磷
英文名稱 phosphorus pentafluoride
別 名 氟化磷
分子式 PF5 外觀與性狀 無色、有刺激性惡臭味的氣體 ,在潮濕空氣中劇烈發煙
分子量 126.0 沸 點 -84.6℃
熔 點 -93.8℃ 溶解性
密 度 相對密度(水=1)5.81(氣體);相對密度(空氣=1)4.3 穩定性 穩定
危險標記 6(有毒氣體,無機劇毒品) 主要用途 用於發生氣體,並用作聚合反應催化劑
.①對環境的影響
一、健康危害
侵入途徑:吸入。
健康危害:在潮濕空氣中產生有毒和腐蝕性的氟化氫。本品對皮膚、眼睛、粘膜有強烈刺激作用,吸入後可引起呼吸道炎症,肺水腫。
二、毒理學資料及環境行為
毒性:具刺激性。
危險特性:在潮濕空氣中產生白色有腐蝕性和刺激性的氟化氫煙霧。在水中分解放出劇毒的腐蝕性氣體。遇鹼分解。
燃燒(分解)產物:氧化磷、磷烷、氟化氫。
②.應急處理處置方法
一、泄漏應急處理
迅速撤離泄漏污染區人員至上風處,並立即進行隔離,小泄漏時隔離300米,大泄漏時隔離450米,嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防毒服。盡可能切斷泄漏源。合理通風,加速擴散。漏氣容器要妥善處理,修復、檢驗後再用。
二、防護措施
呼吸系統防護:可能接觸其蒸氣時,必須佩戴自吸過濾式防毒面具(全面罩)。必要時,佩戴空氣呼吸器。
眼睛防護:呼吸系統防護中已作防護。
身體防護:穿膠布防毒衣。
手防護:戴橡膠手套。
其它:工作現場嚴禁吸煙。注意個人清潔衛生。
三、急救措施
皮膚接觸:脫去被污染的衣著,用大量流動清水沖洗。就醫。
眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。
吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
滅火方法:消防人員必須穿戴全身防火防毒服。切斷氣源。噴水冷卻容器,可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑:乾粉、二氧化碳。
8.氫氟酸
本品根據《危險化學品安全管理條例》受公安部門管制。
無色透明發煙液體。為氟化氫氣體的水溶液。呈弱酸性。有刺激性氣味。與硅和硅化合物反應生成氣態的四氟化硅,但對塑料、石蠟、鉛、金、鉑不起腐蝕作用。能與水和乙醇混溶。相對密度1.298。38.2%的氫氟酸為共沸混合物,共沸點112.2℃。有毒,最小致死量(大鼠,腹腔)25mG/kG。有腐蝕性,能強烈地腐蝕金屬、玻璃和含硅的物體。如吸入蒸氣或接觸皮膚能形成較難癒合的潰瘍。
①安全措施
泄漏:迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,並進行隔離,嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防酸鹼工作服。不要直接接觸泄漏物。盡可能切斷泄漏源,防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。
小量泄露:用砂土、乾燥石灰或蘇打灰混合。也可用大量水沖洗,洗水稀釋後放入廢水系統。
大量泄露:構築圍堤或挖坑收容;用泵轉移至槽車或專用收集器內,回收或運至廢物處理場所處置。
②滅火方法
燃燒性:不燃
滅火劑:霧狀水、泡沫。
滅火注意事項:消防人員必須佩戴氧氣呼吸器、穿全身防護服。
③緊急處理
吸入:迅速脫離現場至新鮮空氣處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸氧。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。
食入:誤服者用水漱口,給飲牛奶或蛋清。就醫。
皮膚接觸:立即脫去被污染衣著,用大量流動清水沖洗,至少15分鍾。就醫。或者,立即脫去被污染衣著,用敵腐特靈沖洗,如果是含氟的酸,用六氟靈沖洗。就醫。
眼睛接觸:立即提起眼瞼,用大量流動清水或生理鹽水徹底沖洗至少15分鍾。或者用敵腐特靈洗眼器(如果是含氟的酸,用六氟靈沖洗)就醫。
④理化性質
氫氟酸是氟化氫氣體的水溶液,為無色透明至淡黃色冒煙液體。有刺激性氣味。
具有弱酸性,但濃時的電離度比稀時大而與一般弱電解質有別。腐蝕性強,對牙、骨損害較嚴重。對硅的化合物有強腐蝕性。應在密閉的塑料瓶內保存。
用HF溶於水而得。用於雕刻玻璃、清洗鑄件上的殘砂、控制發酵、電拋光和清洗腐蝕半導體矽片(與HNO3的混酸)。因為氫原子和氟原子間結合的能力相對較強,使得氫氟酸在水中不能完全電離。
❻ 鋰離子電池3:5:2的電解液和3:7的電解液的區別
鋰電池的電解液是電池的一個重要組成部分,對電池的性能有很大的影響。
在傳統電池中,電解液均採用以水為溶劑的電解液體系。
但是,由於水的理論分解電壓只有1.23V,即使考慮到氫或氧的過電位,以水為溶劑的電解液體系的電池的電壓最高也只有2V左右(如鉛酸蓄電池)。
鋰電池電壓高達3——4V,傳統的水溶液體系顯然已不再適應電池的需要,而必須採用非水電解液體系作為鋰離子電池的電解液。
鋰電池電解液主要採用能耐高電壓而不分解的有機溶劑和電解質。
鋰離子電池採用的電解液是在有機溶劑中溶有電解質鋰鹽的離子型導體。
一般作為實用鋰離子電池的有機電解液應該具備以下性能:(1)離子電導率高,一般應達到10-3——2*10-3S/cm;
鋰離子遷移數應接近於1;
(2)電化學穩定的電位范圍寬;
必須有0——5V的電化學穩定窗口;
(3)熱穩定好,使用溫度范圍寬;
(4)化學性能穩定,與電池內集流體和恬性物質不發生化學反應;
(5)安全低毒,最好能夠生物降解。
適合的溶劑需其介電常數高,粘度小,常用的有烷基碳酸鹽如PC,EC等極性強,介電常數高,但粘度大,分子間作用力大,鋰離於在其中移動速度慢。
而線性酯,如DMC(二甲基碳酸鹽)、DEC(二乙基碳酸鹽)等粘度低,但介電常數也低,因此,為獲得具有高離子導電性的溶液,一般都採用PC+DEC,EC+DMC等混合溶劑。
這些有機溶劑有一些味道,但總體來說,都是能符合歐盟的RoHS,REACH要求的,是毒害性很小、環保有好性的材料。
目前開發的無機陰離子導電鹽主要有LiBF4,LiPF6,LiAsF6三大類,它們的電導率、熱穩定性和耐氧化性次序如下:電導率:LiAsF6≥LiPF6>LiClO4>LiBF4熱穩定性:LiAsF6>LiBF4>LiPF6耐氧化性:LiAsF6≥LiPF6≥LiBF4>LiClO4LiAsF6有非常高的電導率、穩定性和電池充電放電率,但由於砷的毒性限制了它的應用。
目前最常用的是LiPF6。
目前常用的鋰電池的所有材料,包括電解液都是能符合歐盟的RoHS,REACH要求的,是環保有好性的儲能物品。
❼ 鋰離子電池電解液溶劑有哪些
鋰電池的電解液是電池的一個重要組成部分,對電池的性能有很大的影響。在傳統電池中,電解液均採用以水為溶劑的電解液體系。但是,由於水的理論分解電壓只有1.23V,即使考慮到氫或氧的過電位,以水為溶劑的電解液體系的電池的電壓最高也只有2V左右(如鉛酸蓄電池)。鋰電池電壓高達3~4V,傳統的水溶液體系顯然已不再適應電池的需要,而必須採用非水電解液體系作為鋰離子電池的電解液。鋰電池電解液主要採用能耐高電壓而不分解的有機溶劑和電解質。鋰離子電池採用的電解液是在有機溶劑中溶有電解質鋰鹽的離子型導體。一般作為實用鋰離子電池的有機電解液應該具備以下性能:(1)離子電導率高,一般應達到10-3~2*10-3S/cm;鋰離子遷移數應接近於1;(2)電化學穩定的電位范圍寬;必須有0~5V的電化學穩定窗口;(3)熱穩定好,使用溫度范圍寬;(4)化學性能穩定,與電池內集流體和恬性物質不發生化學反應;(5)安全低毒,最好能夠生物降解。適合的溶劑需其介電常數高,粘度小,常用的有烷基碳酸鹽如PC,EC等極性強,介電常數高,但粘度大,分子間作用力大,鋰離於在其中移動速度慢。而線性酯,如DMC(二甲基碳酸鹽)、DEC(二乙基碳酸鹽)等粘度低,但介電常數也低,因此,為獲得具有高離子導電性的溶液,一般都採用PC+DEC,EC+DMC等混合溶劑。這些有機溶劑有一些味道,但總體來說,都是能符合歐盟的RoHS,REACH要求的,是毒害性很小、環保有好性的材料。目前開發的無機陰離子導電鹽主要有LiBF4,LiPF6,LiAsF6三大類,它們的電導率、熱穩定性和耐氧化性次序如下:電導率:LiAsF6≥LiPF6>LiClO4>LiBF4熱穩定性:LiAsF6>LiBF4>LiPF6耐氧化性:LiAsF6≥LiPF6≥LiBF4>LiClO4LiAsF6有非常高的電導率、穩定性和電池充電放電率,但由於砷的毒性限制了它的應用。目前最常用的是LiPF6。目前常用的鋰電池的所有材料,包括電解液都是能符合歐盟的RoHS,REACH要求的,是環保有好性的儲能物品。
❽ 鋰離子電池電解液是什麼
鋰離子電池用的是有機電解液——溶解有六氟磷酸鋰的碳酸酯類溶劑,聚合物的則使用凝膠狀電解液。
❾ 鋰離子電池為什麼不能用水做電解液
你這個觀點過時了。最新技術已經使用了「水」做電解液。這種新材料的特點是放電電流比較大。可以看看復旦大學材料系的相關新聞。
❿ 鋰離子電池電解液核心技術是什麼
鋰電池的特點
1、具有更高的能量重量比、能量體積比;
2、電壓高,單節鋰電池電壓為3.6V,等於3隻鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯電壓;
3、自放電小可長時間存放,這是該電池最突出的優越性;
4、無記憶效應。鋰電池不存在鎳鎘電池的所謂記憶效應,所以鋰電池充電前無需放電;
5、壽命長。正常工作條件下,鋰電池充/放電循環次數遠大於500次;
6、可以快速充電。鋰電池通常可以採用0.5~1倍容量的電流充電,使充電時間縮短至1~2小時;
7、可以隨意並聯使用;
8、由於電池中不含鎘、鉛、汞等重金屬元素,對環境無污染,是當代最先進的綠色電池;
鋰離子電池具有以下優點:
1) 電壓高,單體電池的工作電壓高達3.6-3.9V,是Ni-Cd、Ni-H電池的3倍
2) 比能量大,目前能達到的實際比能量為100-125Wh/kg和240-300Wh/L(2倍於Ni-Cd,1.5倍於Ni-MH),未來隨著技術發展,比能量可高達150Wh/kg和400 Wh/L
3) 循環壽命長,一般均可達到500次以上,甚至1000次以上.對於小電流放電的電器,電池的使用期限 將倍增電器的競爭力.
4) 安全性能好,無公害,無記憶效應.作為Li-ion前身的鋰電池,因金屬鋰易形成枝晶發生短路,縮減了其應用領域:Li-ion中不含鎘、鉛、汞等對環境有污染的元素:部分工藝(如燒結式)的Ni-Cd電池存在的一大弊病為「記憶效應」,嚴重束縛電池的使用,但Li-ion根本不存在這方面的問題。
5) 自放電小,室溫下充滿電的Li-ion儲存1個月後的自放電率為10%左右,大大低於Ni-Cd的25-30%,Ni、MH的30-35%。
6) 可快速充放電,1C充電是容量可以達到標稱容量的80%以上。
7) 工作溫度范圍高,工作溫度為-25~45°C,隨著電解質和正極的改進,期望能擴寬到-40~70°C。
鋰離子電池也存在著一定的缺點,如:
1) 電池成本較高。主要表現在正極材料LiCoO2的價格高(Co的資源較少),電解質體系提純困難。
2) 不能大電流放電。由於有機電解質體系等原因,電池內阻相對其他類電池大。故要求較小的放電電流密度,一般放電電流在0.5C以下,只適合於中小電流的電器使用。
3) 需要保護線路控制。
A、 過充保護:電池過充將破壞正極結構而影響性能和壽命;同時過充電使電解液分解,內部壓力過高而導致漏液等問題;故必須在4.1V-4.2V的恆壓下充電;
B、 過放保護:過放會導致活性物質的恢復困難,故也需要有保護線路控制。
摘要:綜述了鋰離子電池的發展趨勢,簡述了鋰離子電池的充放電機理理論研究狀況,總結歸納了作為核心技術的鋰電池正負電極材料的現有的制備理論和近來發展動態,評述了正極材料和負極材料的各種制備方法和發展前景,重點介紹了目前該領域的問題和改進發展情況。、成本高。與其它可充電池相比,鋰電池價格較貴。