钠电池用什么电解液?
钠电池通常使用钠盐溶液作为电解液。这种溶液中通常包含氯化钠或溴化钠等钠盐,它们能够提供所需的离子导电性,并在电池工作时进行电化学反应。
在典型的钠电池中,电解液还可能包含有机溶剂以提高导电性和溶解性能。值得一提的是,钠电池的电解液必须经过精心设计以确保电池的性能和安全性,包括防止钠的自燃、水解或电化学反应的发生。因此,电解液的选择和配方对钠电池的性能和安全性有着重要的影响。
钠电池电解液选择,一是钠盐,主要有高氯酸钠,六氟磷酸钠,natfsi,nafsi等,natfsi,nafsi在高电位下腐蚀铝箔,所以研究高电位正极材料,作为主导电盐的话还是选择高氯酸钠和六氟磷酸钠,这两个盐的区别就是高氯酸钠稳定性好,不过电导率比不上六氟磷酸钠,理论上高氯酸钠循环好些,六氟磷酸钠倍率好些。
另外就是溶剂体系,目前不管锂电还是钠电,ec都是主要成分之一,然后复配线性碳酸酯,包括dmc,emc,dec等,后三者区别在于分子量和粘度有差异,所以和ec复合时,造成电解液的电导率、粘度和浸润性等有差异,这样会造成电池的循环和倍率性有优劣之分。
一般研究正极材料的,把电解液固定就好,其实简单常规的电解液配方(不含添加剂,只是一定范围内调整溶剂比例),对电池性能影响不算太大,目前研究论文ec/emc(3:7),ec/dmc(1:1),ec/dmc/emc(5:3:2),ec/dmc/emc(4:4:2)等都是常用的
双氟胺电解液的原材料是什么?
双氟磺酰亚胺锂(LiFSI),具有电导率高、热稳定性高、耐水解、抑制电池胀气等诸多优势,LiFSI将成为新一代电解液主流锂盐之一。随着未来新型锂盐双氟的量产上升,价格下降,未来会替代部分的六氟磷酸锂的空间。
目前,我国已经成为LiFSI最大生产国,生产企业看好LiFSI市场,纷纷扩张产能。据不完全统计,目前我国产能6500吨,约占全球产能的90%,远超日韩,国内仍有1.86万吨新建规划产能,我国将继续主导LiFSI的生产。
2021-2023年中国LiFSI新建产能表
相较于传统锂盐LiPF6,双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)但是由于LiFSI处产业初期,工艺未成熟,LiFSI物料成本显著高于LiPF6,使用比例尚低。短期内代替代不了LiPF6。
主要原因:目前市场上商业应用作为电解液中的添加剂,而非取代六氟成为主锂盐;2)LiFSI作为添加剂的配方预计研发壁垒相对作为锂盐的配方较低,产品品质更易于掌控。当前作为新锂盐的成本和作为电解液添加剂中的比例还在探索中,需要时间周期。同时LiFSI应用中存在氯离子杂质对铝箔腐蚀等现象,中短期内或将替代不了LiPF6。
主要原材料有六氟磷酸锂、碳酸甲乙酯、硫酸乙烯酯、碳酸乙烯酯、双氟磺酰亚胺锂等。
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***透明液体,溶于水和四氯化碳,与***,丙酮,苯等混溶,是一种优良的极性溶剂。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。
磷酸铁锂电池主要材料?
磷酸铁锂离子电池包原材料生产重要有四个,分别是正极材料、负极材料、电解液和隔膜。
1.在正极材料当中,最常用的材料有钴酸锂,锰酸锂,磷酸铁锂和三元材料(镍钴锰的聚合物)。正极材料占有较大比例(正负极材料的质量比为3:1~4:1),因为正极材料的性能直接影响着锂离子电池包的性能,其成本也直接决定电池成本高低。
2.在负极材料当中,目前负极材料重要以天然石墨和人造石墨为主。负极材料作为磷酸铁锂离子电池包四大组成材料之一,在提高电池的容量以及循环性能方面起到了重要用途,处于锂离子电池产业中游的核心环节。
3.市场化的隔膜材料重要是以聚乙烯、聚丙烯为主的聚烯烃类隔膜。锂离子电池的结构中,隔膜是关键的内层组件之一。隔膜的性能决定了电池的界面结构、内阻等,直接影响锂离子电池包的容量、循环以及安全性能等特性,性能优异的隔膜对提高电池的综合性能具有重要的用途。
4.电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料,在一定条件下、按一定比例配制而成的。电解液在锂离子电池正、负极之间起到传导离子的用途,是磷酸铁锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。
磷酸铁锂离子电池的安全性
磷酸铁锂离子电池是目前最安全的锂离子电池正极材料,其橄榄石结构中氧气很难析出,提高了材料的稳定性。磷酸铁锂离子电池包经过严格的安全测试,即使在交通事故中也不会发生爆炸。
当磷酸铁锂离子电池充放电时,由于铁离子氧化能力不强,不会放出氧气,自然也就难以与电解质发生氧化还原反应,这使得磷酸铁锂离子电池充放电过程处在一个安全的环境中。磷酸铁锂晶体中的P-O键稳固,难以分解,即便在高温或过充时也不会像钴酸锂相同结构崩塌发热或是形成强氧化性物质,因此磷酸铁锂离子电池具有拥有良好的安全性。