电解液和隔膜分解

2024-09-26

电解液和隔膜分解1、电解液分解导致容量衰退的影响

如图6和图7所示,电解液分解会导致电池内阻增加,随着循环次数增加,随着循环次数增加,电解液会随着时间的推移发生一定的氧化或分解反应,使得其传质能力减弱。


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除了与电池正负电极表面发生反应外。在受热情况下,电解液可能会分解并产生CO2等气体,进一步升高温度可能导致燃烧和爆炸的风险。

研究发现,当工作电压超出电解液的电化学稳定窗口时,电解液会与正极材料发生氧化分解反应。电解液还与负极形成固体电解质界面(SEI)膜,并在析锂过程中发生反应。

此外,电解液中的有机溶剂可能发生酯交换和聚合反应,导电盐如LiPF6会降解生成有机磷酸盐和氟酸盐。

研究还表明,随着锂离子电池老化,不同类型的电解液都会发生不同程度的损耗,LiPF6浓度明显下降。


2、隔膜分解对容量衰退的影响

隔膜是锂离子电池的关键材料,用于分隔正负极并保证电池安全运行。优秀的隔膜应具备高化学稳定性、浸润性、热稳定性和机械强度,以及较高的孔隙率。

隔膜老化主要是由于孔隙堵塞,导致离子传输受阻、功率衰减和阻抗增加。隔膜老化的原因包括电解质侵蚀、锂枝晶穿过隔膜孔隙和结构退化,而不均匀沉积的电解质分解产物也会降低隔膜的离子导电能力。

解决方案包括采用不对称修饰隔膜表面以抑制锂枝晶生长,提高隔膜寿命。

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