❶ 锂离子电池电解液溶剂有哪些
溶剂:
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﹞
溶质LiPF6 ﹝主要﹞LiBF4 LiClO4 LiAsF6 LiCF3SO3
❷ 求助锂离子电池电解液的配制
聚合物锂离子电池的原理与液态锂相同,主要区别是电解液与液态锂不同。电池主要的构造包括有正极、负极与电解质三项要素。所谓的聚合物锂离子电池是说在这三种主要构造中至少有一项或一项以上使用高分子材料做为主要的电池系统。而在目前所开发的聚合物锂离子电池系统中,高分子材料主要是被应用于正极及电解质。正极材料包括导电高分子聚合物或一般锂离子电池所采用的无机化合物,电解质则可以使用固态或胶态高分子电解质,或是有机电解液,一般锂离子技术使用液体或胶体电解液,因此需要坚固的二次包装来容纳可燃的活性成分,这就增加了重量,另外也限制了尺寸的灵活性。而聚合物锂离子工艺中没有多余的电解液,因此它更稳定,也不易因电池的过量充电、碰撞或其他损害、以及过量使用而造成危险情况。
❸ 锂离子电池电解液
常用的锂离子电池电解液,一般是有有机溶剂和电解质(锂盐)组成。
锂离子电池对溶剂的要求有安全性、氧化稳定性、与负极的相容性、导电性等,总体要求溶剂具有较高的介电常数、较低的粘度等特征。 锂离子电池一般采用极性非质子溶剂,现阶段广泛应用的为碳酸酯系列(包括环状碳酸酯如 EC 和PC 和链状碳酸酯如 DMC、EMC) 。通常电解液溶剂为混合溶剂,碳酸乙烯酯(EC)凭借优良的成膜作用,成为绝大多数电解液的主成分,目前锂电池使用的主要溶剂为 EC 为基础的二元或者三元混合溶剂,如EC+DMC, EC+DEC, EC+DMC+EMC 等。
电解质是锂电电解液必不可少的组成部分,目前电解质有高氯酸锂(LiClO4)、六氟磷酸锂(LiPF6)、四氟硼酸锂(LIBF4)等,其中六氟磷酸锂具有良好的导电性和电化学稳定性,是目前主流的电解质。 但六氟磷酸锂也存在两个缺陷:第一、热稳定性不佳;第二、对水分和氢氟酸(HF)敏感,容易发生分解反应。 虽然人们在努力寻找新的电解质,以期达到导电性、热稳定以及抗水性的较好结合,但目前为止仍未找到完全替代六氟磷酸锂的电解质。
电解液中还可以少量添加某些添加剂,来提高某些方面的性能。添加剂种类很多,可根据电池用途加以选择使用。
❹ 锂离子电池电解液对人体有什么危害
锂电池电解液是一种强酸,对人的皮肤、眼睛有一定的危害,一旦接触后应立即用大量清水清洗,严重时应及时到医院诊治!
❺ 锂电池电解液的锂电池电解液主要成分介绍
1.碳酸乙烯酯:分子式: C3H4O3
透明无色液体(>35℃),室温时为结晶固体。沸点:248℃/760mmHg ,243-244℃/740mmHg;闪点:160℃;密度:1.3218;折光率:1.4158(50℃);熔点:35-38℃;本品是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶剂。可用作纺织上的抽丝液;也可直接作为脱除酸性气体的溶剂及混凝土的添加剂;在医药上可用作制药的组分和原料;还可用作塑料发泡剂及合成润滑油的稳定剂;在电池工业上,可作为锂电池电解液的优良溶剂
2.碳酸丙烯酯 分子式:C4H6O3
无色无气味,或淡黄色透明液体,溶于水和四氯化碳,与乙醚,丙酮,苯等混溶。是一种优良的极性溶剂。本产品主要用于高分子作业、气体分离工艺及电化学。特别是用来吸收天然气、石化厂合成氨原料其中的二氧化碳,还可用作增塑剂、纺丝溶剂、烯烃和芳烃萃取剂等。
毒理数据:动物实验经口服或皮肤接触均未发现中毒.大鼠经口LD50=2,9000 mg/kg.
本品应储存于阴凉、通风、干燥处,远离火源,按一般低毒化学品规定储运。
3.碳酸二乙酯 分子式:C5H10O3
无色液体,稍有气味;蒸汽压1.33kPa/23.8℃;闪点25℃(可燃液体能挥发变成蒸气,跑入空气中。温度升高,挥发加快。当挥发的蒸气和空气的混合物与火源接触能够闪出火花时,把这种短暂的燃烧过程叫做闪燃,把发生闪燃的最低温度叫做闪点。闪点越低,引起火灾的危险性越大。);熔点-43℃;沸点125.8℃;溶解性:不溶于水,可混溶于醇、酮、酯等多数有机溶剂;密度:相对密度(水=1)1.0;相对密度(空气=1)4.07;稳定性:稳定;危险标记 7(易燃液体);主要用途:用作溶剂及用于有机合成
①健康危害
侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害:本品为轻度刺激剂和麻醉剂。吸入后引起头痛、头昏、虚弱、恶心、呼吸困难等。液体或高浓度蒸气有刺激性。口服刺激胃肠道。皮肤长期反复接触有刺激性。
②毒理学资料及环境行为
毒性:估计能通过胃肠道、皮肤和呼吸道进入机体表现为中等度毒性。刺激性比碳酸二甲酯大。
急性毒性:LD501570mg/kg(大鼠经口);人吸入20mg/L(蒸气)×10分钟,流泪及鼻粘膜刺激。
生殖毒性:仓鼠腹腔11.4mg/kg(孕鼠),有明显致畸胎作用。
危险特性:易燃,遇明火、高热有引起燃烧的危险。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇明火会引着回燃。
燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。
③泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿消防防护服。尽可能切断泄漏源。防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用或其它惰性材料吸收。也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗,洗液稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。
④防护措施
呼吸系统防护:空气中浓度较高时,建议佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)。
眼睛防护:戴安全防护眼镜。
身体防护:穿防静电工作服。
手防护:戴橡胶手套。
其它:工作现场严禁吸烟。工作毕,淋浴更衣。注意个人清洁卫生。
⑤急救措施
皮肤接触:脱去被污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。
眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入:饮足量温水,催吐,就医。
灭火方法:喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
4.碳酸二甲酯:C3H6O3
(dimethyl carbonate,DMC),是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料,它是一种重要的有机合成中间体,分子结构中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团,具有多种反应性能,在生产中具有使用安全、方便、污染少、容易运输等特点。由于碳酸二甲酯毒性较小,是一种具有发展前景的“绿色”化工产品,
DMC具有优良的溶解性能,其熔、沸点范围窄,表面张力大,粘度低,介质界电常数小,同时具有较高的蒸发温度和较快的蒸发速度,因此可以作为低毒溶剂用于涂料工业和医药行业。从表1可以看出,DMC不仅毒性小,还具有闪点高、蒸汽压低和空气中爆炸下限高等特点,因此是集清洁性和安全性于一身的绿色溶剂。
5.碳酸甲乙酯
分子量:104.1,密度1.00 g/cm3,无色透明液体,沸点109℃,熔点-55℃,是近年来兴起的高科技、高附加值的化工产品,一种优良的锂离子电池电解液的溶剂,是随着碳酸二甲酯及锂离子电池产量增大而延伸出的最新产品,由于它同时拥有甲基和乙基,兼有碳酸二甲酯、碳酸二乙酯特性,也是特种香料和中间体的溶剂。由于甲乙基的不平衡性,该产品不稳定,不适宜长期储存。
本品应储存于阴凉、通风、干燥处,按易燃化学品规定储运
6.六氟磷酸锂
白色结晶或粉末,相对密度1.50。潮解性强;易溶于水、还溶于低浓度甲醇、乙醇、丙酮、碳酸酯类等有机溶剂。暴露空气中或加热时分解。暴露空气中或加热时六氟磷酸锂在空气中由于水蒸气的作用而迅速分解,放出PF5而产生白色烟雾。
7.五氟化磷
五氟化磷(化学式:PF5),是磷卤化合物,磷原子的氧化数为+5,包含有一个三中心四电子键。五氟化磷在常温常压下为无色恶臭气体,其对皮肤、眼睛、粘膜有强烈刺激性。是活性极大的化合物,在潮湿空气中会剧烈产生有毒和腐蚀性的氟化氢白色烟雾。五氟化磷被用作聚合反应的催化剂。
国标编号 23022
CAS号 7647-19-0
中文名称 五氟化磷
英文名称 phosphorus pentafluoride
别 名 氟化磷
分子式 PF5 外观与性状 无色、有刺激性恶臭味的气体 ,在潮湿空气中剧烈发烟
分子量 126.0 沸 点 -84.6℃
熔 点 -93.8℃ 溶解性
密 度 相对密度(水=1)5.81(气体);相对密度(空气=1)4.3 稳定性 稳定
危险标记 6(有毒气体,无机剧毒品) 主要用途 用于发生气体,并用作聚合反应催化剂
.①对环境的影响
一、健康危害
侵入途径:吸入。
健康危害:在潮湿空气中产生有毒和腐蚀性的氟化氢。本品对皮肤、眼睛、粘膜有强烈刺激作用,吸入后可引起呼吸道炎症,肺水肿。
二、毒理学资料及环境行为
毒性:具刺激性。
危险特性:在潮湿空气中产生白色有腐蚀性和刺激性的氟化氢烟雾。在水中分解放出剧毒的腐蚀性气体。遇碱分解。
燃烧(分解)产物:氧化磷、磷烷、氟化氢。
②.应急处理处置方法
一、泄漏应急处理
迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并立即进行隔离,小泄漏时隔离300米,大泄漏时隔离450米,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防毒服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。
二、防护措施
呼吸系统防护:可能接触其蒸气时,必须佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)。必要时,佩戴空气呼吸器。
眼睛防护:呼吸系统防护中已作防护。
身体防护:穿胶布防毒衣。
手防护:戴橡胶手套。
其它:工作现场严禁吸烟。注意个人清洁卫生。
三、急救措施
皮肤接触:脱去被污染的衣着,用大量流动清水冲洗。就医。
眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
灭火方法:消防人员必须穿戴全身防火防毒服。切断气源。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂:干粉、二氧化碳。
8.氢氟酸
本品根据《危险化学品安全管理条例》受公安部门管制。
无色透明发烟液体。为氟化氢气体的水溶液。呈弱酸性。有刺激性气味。与硅和硅化合物反应生成气态的四氟化硅,但对塑料、石蜡、铅、金、铂不起腐蚀作用。能与水和乙醇混溶。相对密度1.298。38.2%的氢氟酸为共沸混合物,共沸点112.2℃。有毒,最小致死量(大鼠,腹腔)25mG/kG。有腐蚀性,能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体。如吸入蒸气或接触皮肤能形成较难愈合的溃疡。
①安全措施
泄漏:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿防酸碱工作服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源,防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。
小量泄露:用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。也可用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。
大量泄露:构筑围堤或挖坑收容;用泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置。
②灭火方法
燃烧性:不燃
灭火剂:雾状水、泡沫。
灭火注意事项:消防人员必须佩戴氧气呼吸器、穿全身防护服。
③紧急处理
吸入:迅速脱离现场至新鲜空气处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。
食入:误服者用水漱口,给饮牛奶或蛋清。就医。
皮肤接触:立即脱去被污染衣着,用大量流动清水冲洗,至少15分钟。就医。或者,立即脱去被污染衣着,用敌腐特灵冲洗,如果是含氟的酸,用六氟灵冲洗。就医。
眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。或者用敌腐特灵洗眼器(如果是含氟的酸,用六氟灵冲洗)就医。
④理化性质
氢氟酸是氟化氢气体的水溶液,为无色透明至淡黄色冒烟液体。有刺激性气味。
具有弱酸性,但浓时的电离度比稀时大而与一般弱电解质有别。腐蚀性强,对牙、骨损害较严重。对硅的化合物有强腐蚀性。应在密闭的塑料瓶内保存。
用HF溶于水而得。用于雕刻玻璃、清洗铸件上的残砂、控制发酵、电抛光和清洗腐蚀半导体硅片(与HNO3的混酸)。因为氢原子和氟原子间结合的能力相对较强,使得氢氟酸在水中不能完全电离。
❻ 锂离子电池3:5:2的电解液和3:7的电解液的区别
锂电池的电解液是电池的一个重要组成部分,对电池的性能有很大的影响。
在传统电池中,电解液均采用以水为溶剂的电解液体系。
但是,由于水的理论分解电压只有1.23V,即使考虑到氢或氧的过电位,以水为溶剂的电解液体系的电池的电压最高也只有2V左右(如铅酸蓄电池)。
锂电池电压高达3——4V,传统的水溶液体系显然已不再适应电池的需要,而必须采用非水电解液体系作为锂离子电池的电解液。
锂电池电解液主要采用能耐高电压而不分解的有机溶剂和电解质。
锂离子电池采用的电解液是在有机溶剂中溶有电解质锂盐的离子型导体。
一般作为实用锂离子电池的有机电解液应该具备以下性能:(1)离子电导率高,一般应达到10-3——2*10-3S/cm;
锂离子迁移数应接近于1;
(2)电化学稳定的电位范围宽;
必须有0——5V的电化学稳定窗口;
(3)热稳定好,使用温度范围宽;
(4)化学性能稳定,与电池内集流体和恬性物质不发生化学反应;
(5)安全低毒,最好能够生物降解。
适合的溶剂需其介电常数高,粘度小,常用的有烷基碳酸盐如PC,EC等极性强,介电常数高,但粘度大,分子间作用力大,锂离于在其中移动速度慢。
而线性酯,如DMC(二甲基碳酸盐)、DEC(二乙基碳酸盐)等粘度低,但介电常数也低,因此,为获得具有高离子导电性的溶液,一般都采用PC+DEC,EC+DMC等混合溶剂。
这些有机溶剂有一些味道,但总体来说,都是能符合欧盟的RoHS,REACH要求的,是毒害性很小、环保有好性的材料。
目前开发的无机阴离子导电盐主要有LiBF4,LiPF6,LiAsF6三大类,它们的电导率、热稳定性和耐氧化性次序如下:电导率:LiAsF6≥LiPF6>LiClO4>LiBF4热稳定性:LiAsF6>LiBF4>LiPF6耐氧化性:LiAsF6≥LiPF6≥LiBF4>LiClO4LiAsF6有非常高的电导率、稳定性和电池充电放电率,但由于砷的毒性限制了它的应用。
目前最常用的是LiPF6。
目前常用的锂电池的所有材料,包括电解液都是能符合欧盟的RoHS,REACH要求的,是环保有好性的储能物品。
❼ 锂离子电池电解液溶剂有哪些
锂电池的电解液是电池的一个重要组成部分,对电池的性能有很大的影响。在传统电池中,电解液均采用以水为溶剂的电解液体系。但是,由于水的理论分解电压只有1.23V,即使考虑到氢或氧的过电位,以水为溶剂的电解液体系的电池的电压最高也只有2V左右(如铅酸蓄电池)。锂电池电压高达3~4V,传统的水溶液体系显然已不再适应电池的需要,而必须采用非水电解液体系作为锂离子电池的电解液。锂电池电解液主要采用能耐高电压而不分解的有机溶剂和电解质。锂离子电池采用的电解液是在有机溶剂中溶有电解质锂盐的离子型导体。一般作为实用锂离子电池的有机电解液应该具备以下性能:(1)离子电导率高,一般应达到10-3~2*10-3S/cm;锂离子迁移数应接近于1;(2)电化学稳定的电位范围宽;必须有0~5V的电化学稳定窗口;(3)热稳定好,使用温度范围宽;(4)化学性能稳定,与电池内集流体和恬性物质不发生化学反应;(5)安全低毒,最好能够生物降解。适合的溶剂需其介电常数高,粘度小,常用的有烷基碳酸盐如PC,EC等极性强,介电常数高,但粘度大,分子间作用力大,锂离于在其中移动速度慢。而线性酯,如DMC(二甲基碳酸盐)、DEC(二乙基碳酸盐)等粘度低,但介电常数也低,因此,为获得具有高离子导电性的溶液,一般都采用PC+DEC,EC+DMC等混合溶剂。这些有机溶剂有一些味道,但总体来说,都是能符合欧盟的RoHS,REACH要求的,是毒害性很小、环保有好性的材料。目前开发的无机阴离子导电盐主要有LiBF4,LiPF6,LiAsF6三大类,它们的电导率、热稳定性和耐氧化性次序如下:电导率:LiAsF6≥LiPF6>LiClO4>LiBF4热稳定性:LiAsF6>LiBF4>LiPF6耐氧化性:LiAsF6≥LiPF6≥LiBF4>LiClO4LiAsF6有非常高的电导率、稳定性和电池充电放电率,但由于砷的毒性限制了它的应用。目前最常用的是LiPF6。目前常用的锂电池的所有材料,包括电解液都是能符合欧盟的RoHS,REACH要求的,是环保有好性的储能物品。
❽ 锂离子电池电解液是什么
锂离子电池用的是有机电解液——溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂,聚合物的则使用凝胶状电解液。
❾ 锂离子电池为什么不能用水做电解液
你这个观点过时了。最新技术已经使用了“水”做电解液。这种新材料的特点是放电电流比较大。可以看看复旦大学材料系的相关新闻。
❿ 锂离子电池电解液核心技术是什么
锂电池的特点
1、具有更高的能量重量比、能量体积比;
2、电压高,单节锂电池电压为3.6V,等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压;
3、自放电小可长时间存放,这是该电池最突出的优越性;
4、无记忆效应。锂电池不存在镍镉电池的所谓记忆效应,所以锂电池充电前无需放电;
5、寿命长。正常工作条件下,锂电池充/放电循环次数远大于500次;
6、可以快速充电。锂电池通常可以采用0.5~1倍容量的电流充电,使充电时间缩短至1~2小时;
7、可以随意并联使用;
8、由于电池中不含镉、铅、汞等重金属元素,对环境无污染,是当代最先进的绿色电池;
锂离子电池具有以下优点:
1) 电压高,单体电池的工作电压高达3.6-3.9V,是Ni-Cd、Ni-H电池的3倍
2) 比能量大,目前能达到的实际比能量为100-125Wh/kg和240-300Wh/L(2倍于Ni-Cd,1.5倍于Ni-MH),未来随着技术发展,比能量可高达150Wh/kg和400 Wh/L
3) 循环寿命长,一般均可达到500次以上,甚至1000次以上.对于小电流放电的电器,电池的使用期限 将倍增电器的竞争力.
4) 安全性能好,无公害,无记忆效应.作为Li-ion前身的锂电池,因金属锂易形成枝晶发生短路,缩减了其应用领域:Li-ion中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素:部分工艺(如烧结式)的Ni-Cd电池存在的一大弊病为“记忆效应”,严重束缚电池的使用,但Li-ion根本不存在这方面的问题。
5) 自放电小,室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为10%左右,大大低于Ni-Cd的25-30%,Ni、MH的30-35%。
6) 可快速充放电,1C充电是容量可以达到标称容量的80%以上。
7) 工作温度范围高,工作温度为-25~45°C,随着电解质和正极的改进,期望能扩宽到-40~70°C。
锂离子电池也存在着一定的缺点,如:
1) 电池成本较高。主要表现在正极材料LiCoO2的价格高(Co的资源较少),电解质体系提纯困难。
2) 不能大电流放电。由于有机电解质体系等原因,电池内阻相对其他类电池大。故要求较小的放电电流密度,一般放电电流在0.5C以下,只适合于中小电流的电器使用。
3) 需要保护线路控制。
A、 过充保护:电池过充将破坏正极结构而影响性能和寿命;同时过充电使电解液分解,内部压力过高而导致漏液等问题;故必须在4.1V-4.2V的恒压下充电;
B、 过放保护:过放会导致活性物质的恢复困难,故也需要有保护线路控制。
摘要:综述了锂离子电池的发展趋势,简述了锂离子电池的充放电机理理论研究状况,总结归纳了作为核心技术的锂电池正负电极材料的现有的制备理论和近来发展动态,评述了正极材料和负极材料的各种制备方法和发展前景,重点介绍了目前该领域的问题和改进发展情况。、成本高。与其它可充电池相比,锂电池价格较贵。