리튬전지 전해액 관련 기술개발 동향 5 신규 동향 분석

전해질은 배터리의 양극과 양극 사이의 전도성 이온 전도체입니다. 전해질 리튬 염, 고순도 유기 용매, 필요한 첨가제 및 기타 원료로 일정 비율로 구성됩니다. 이는 에너지 밀도, 전력 밀도, 광범위한 온도 적용, 배터리 수명 및 안전 성능에서 중요한 역할을 합니다.

쉘, 양극, 음극, 전해질 및 다이어프램으로 구성된 전극 재료는 의심할 여지 없이 사람들의 관심과 연구의 초점입니다. 하지만 동시에 전해질 역시 무시할 수 없는 측면이다. 결국 배터리 비용의 15%를 차지하는 전해질은 배터리의 에너지 밀도, 전력 밀도, 폭넓은 온도 적용, 사이클 수명, 안전 성능 및 기타 측면에서 중요한 역할을 합니다.

전해질은 배터리의 양극과 음극 사이를 전도하는 데 사용되는 이온 전도체입니다. 리튬 전해질 및 기타 원료, 고순도 유기 용매 및 필요한 첨가제로 일정 비율로 구성됩니다. 리튬 배터리의 적용이 점점 더 광범위해짐에 따라 다양한 리튬 배터리의 전해질 요구 사항도 필연적으로 달라집니다.

현재, 높은 비에너지를 추구하는 것이 리튬 배터리의 가장 큰 연구 방향입니다. 특히 모바일 기기가 사람들의 삶에서 차지하는 비중이 늘어나면서 배터리 내구성은 배터리의 가장 중요한 성능이 되었습니다.

네거티브 실리콘은 그램 용량이 커서 주목을 받았습니다. 그러나 그 확장과 용도로 인해 최근에는 그램 용량이 크고 부피 변화가 작은 네거티브 실리콘 카본으로 연구 방향이 바뀌었습니다. 서로 다른 필름 형성 첨가제는 실리콘 탄소의 음의 순환에 서로 다른 영향을 미칩니다.

2. 고출력 전해질

현재 상업용 리튬 전자 배터리는 높은 연속 방전율을 달성하기가 어렵습니다. 주로 배터리의 전극 귀가 심하게 가열되고 내부 저항으로 인해 배터리의 전체 온도가 너무 높아 열이 발생하기 쉽습니다. 제어. 따라서 전해질은 높은 전도성을 유지하면서도 배터리가 너무 빨리 과열되는 것을 방지할 수 있어야 한다. 신속한 충전 또한 전해질 개발의 중요한 방향입니다.

고전력 배터리는 전극 재료의 높은 고체상 확산, 나노 결정화로 인한 짧은 이온 이동 경로, 전극 두께 및 소형화 제어뿐만 아니라 전해질에 대한 더 높은 요구 사항도 요구합니다. 1. 높은 해리 전해질 염; 2.2 용매 배합 - 낮은 점도; 3. 인터페이스 제어 - 낮은 필름 임피던스.

3. 넓은 온도의 전해질

배터리는 고온에서 전해액 자체가 분해되기 쉽고, 소재와 전해액 간에 역반응이 일어나기 쉽습니다. 저온에서는 전해질 염석화 및 음의 SEI 멤브레인 임피던스가 두 배로 증가할 수 있습니다. 소위 넓은 온도 전해질을 통해 배터리의 작업 환경이 더 넓어집니다. 다음 그림은 다양한 용매의 끓는점과 응고 특성을 비교한 것입니다.

4. 안전전해질

배터리의 안전성은 연소, 심지어 폭발에도 반영됩니다. 우선, 배터리 자체는 인화성이 있기 때문에 배터리가 과충전, 과방전, 단락되거나 외부 핀이 눌리거나 외부 온도가 너무 높을 경우 안전사고가 발생할 수 있습니다. 따라서 난연제는 안전한 전해질의 중요한 연구방향이다.

기존 전해액에 난연제를 첨가하여 난연 기능을 구현하였습니다. 일반적으로 인계 또는 할로겐계 난연제가 사용됩니다. 가격이 합리적이며 전해액의 성능을 손상시키지 않습니다. 또한 상온의 이온성 액체를 전해질로 사용하는 연구 단계에도 진입해 배터리에서 가연성 유기용제 사용을 완전히 배제할 예정이다. 또한 이온성 액체는 증기압이 매우 낮고 열적/화학적 안정성이 우수하며 불연성 특성을 갖고 있어 리튬 배터리의 안전성을 크게 향상시킬 수 있습니다.

5. 장주기 전해질

현재 리튬 배터리의 회복, 특히 전력 회복은 여전히 ​​기술적 어려움이 크므로 배터리 수명을 늘리는 것이 이러한 상황을 완화하는 방법입니다.

장기간 전해질에는 두 가지 중요한 연구 아이디어가 있습니다. 하나는 열 안정성, 화학적 안정성 및 전압 안정성을 포함한 전해질의 안정성입니다. 다른 하나는 다른 재료와의 안정성으로 전극막이 안정적이고 다이어프램이 산화되지 않으며 유체 수집에 부식이 없습니다.