鋰電池電解液對(duì)于鋰電池的工作溫度、比能量、循環(huán)效率、安全性等主要性能有著重要的影響。電解液組成的特殊性也給電池性能帶來(lái)了某些特殊性，從某種意義上說(shuō)有機(jī)電解液對(duì)鋰離子電池的性能起著決定性的作用，本文主要分析電解液中雜質(zhì)產(chǎn)生的原因和影響。
鋰電池電解質(zhì)溶液產(chǎn)生的原因以及影響
電解質(zhì)鋰鹽中所含有的一定量的雜質(zhì)，在六氟磷酸鋰制備中，不可避免的會(huì)使產(chǎn)品中含有定量的HF、H2O和其他金屬雜質(zhì)離子，同時(shí)由于HF，H2O分子中的氫會(huì)和六氟磷酸鋰中氧形成氫鍵，從而形成較強(qiáng)的化學(xué)吸附性，導(dǎo)致對(duì)它們脫除較困難；有機(jī)溶劑多由醇類物質(zhì)制備而來(lái)，難免所含有微量水、有機(jī)酸、醇、醛、酮、胺、酰胺類物質(zhì)以及一些金屬離子雜質(zhì)；空氣中含有一定量的水分(可高達(dá)1%)及微量的塵埃，操作環(huán)境控制不理想或操作不當(dāng)均有可能引入前述雜質(zhì)，這些雜質(zhì)可以通過(guò)建立適當(dāng)?shù)臐崈舾稍锟諝庀到y(tǒng)避免被引入。
由以上的分析可知，有機(jī)電解液中雜質(zhì)主要包括三類物質(zhì)：分子中含有活潑氫原子的有機(jī)酸、醇、醛、酮、胺、酰胺類物質(zhì)；鎳、鈉、鋁等金屬雜質(zhì)離子。各種雜質(zhì)對(duì)有機(jī)電解液的性能影響將分別介紹。水和氟化氫含量對(duì)有機(jī)電解液性能的影響水和氟化氫的含量是影響有機(jī)電解液性能最重要的因素，水和氟化氫的含量對(duì)鋰離子電池性能的影響，可分為對(duì)電極表面SEI固體電解質(zhì)相界面膜)的影響和對(duì)電解液自身穩(wěn)定性的影響兩個(gè)方痕量水和氟化氫在電池的首次充放電過(guò)程中將是電極表面的還原產(chǎn)物烷基碳酸鋰反應(yīng)生成碳酸鋰和氟化鋰等或與金屬鋰反應(yīng)生成氧化鋰、碳酸鋰和氟化鋰等作為SEI膜的組分覆蓋在電極表面上。碳酸鋰不溶于有機(jī)溶劑，具有較好的鋰離子可尋性，是形成具有優(yōu)良性能的SEI膜的重要組分。氧化鋰和氟化鋰是熱力學(xué)穩(wěn)定的SEI膜組分，對(duì)穩(wěn)定碳酸鋰等其它SEI膜組分具有重要的意義。
這一方面講，有機(jī)電解液中痕量水和氟化氫的存在是有一定作用的。當(dāng)有機(jī)電解液中水和氟化氫的含量較高時(shí)，水和氟化氫會(huì)與鋰反應(yīng)，一方面消耗掉電池中有限的鋰離子，從而使電池的不可逆容量增大，另一方面反應(yīng)產(chǎn)物中大量出現(xiàn)氧化鋰和氟化鋰對(duì)電極電化學(xué)性能的改善不利，同時(shí)前述反應(yīng)中會(huì)有氣體產(chǎn)物產(chǎn)生導(dǎo)致電池內(nèi)壓力增大。隨著有機(jī)電解液中水和氟化氫含量的增加，含量超過(guò)0.1%時(shí)，鋰離子電池將被完全破壞。有機(jī)電解液中含有的水會(huì)和其中的有機(jī)溶劑發(fā)生反應(yīng)生成相應(yīng)的醇和酸，以PCPC+H2O丙二醇+CO2丙二醇會(huì)與六氟磷酸鋰反應(yīng)生成相應(yīng)的鋰鹽和氟化氫。同時(shí)電解液中的微量水也會(huì)與六氟磷酸鋰反應(yīng)。
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