[Análisis SMM] ¿Conoces estos datos sobre electrolitos?

Noticias de SMM del 13 de marzo: 

El electrolito de batería de litio actúa como portador para la transmisión de iones dentro de la batería. Facilita la conducción de iones entre los electrodos positivo y negativo de las baterías de litio, asegurando las ventajas de alto voltaje y alta energía específica en las baterías de iones de litio. El electrolito generalmente se prepara bajo condiciones específicas y en proporciones específicas utilizando disolventes orgánicos de alta pureza, sales de litio para electrolitos, aditivos necesarios y otras materias primas. Actualmente, los electrolitos de baterías de litio se clasifican principalmente en electrolitos para baterías de potencia ternarias, electrolitos para ESS de LFP, electrolitos para baterías de potencia de LFP, electrolitos para baterías de LCO y electrolitos para baterías de LMO. Por lo general, se formulan utilizando disolventes orgánicos de alta pureza, solutos y aditivos necesarios bajo condiciones específicas y en proporciones específicas.

Los solutos incluyen principalmente LiPF6 y bis(imida de fluorosulfonilo) de litio. El LiPF6 se sintetiza a través de una serie de reacciones que involucran carbonato de litio, pentacloruro de fósforo y fluoruro de hidrógeno anhidro. Presenta un número de transferencia iónica moderado, una constante de disociación moderada, excelente resistencia a la oxidación y buena capacidad de pasivación de láminas de aluminio en disolventes orgánicos comúnmente utilizados. Además, es compatible con diversos materiales de cátodo y ánodo, lo que lo convierte en la sal de litio para electrolitos más utilizada en baterías de iones de litio comerciales. El bis(imida de fluorosulfonilo) de litio, debido a su superior conductividad, estabilidad térmica y rendimiento a altas/bajas temperaturas, tiene ventajas significativas en el campo de los aditivos para baterías de litio.

Los disolventes incluyen principalmente carbonato de etileno (EC), carbonato de dietilo (DEC), carbonato de dimetilo (DMC), carbonato de etilmetilo (EMC) y carbonato de propileno (PC). Entre ellos, el EC y el PC son carbonatos cíclicos, siendo el EC el que tiene una constante dieléctrica más alta y mejor estabilidad química. El DEC, DMC y EMC son carbonatos lineales, siendo el DMC ampliamente utilizado en baterías de litio debido a su fuerte capacidad de disolución y excelente rendimiento de carga-descarga a bajas temperaturas. La demanda de disolventes para electrolitos de baterías de litio se concentra principalmente en DMC, EC, EMC y DEC.

Los aditivos para baterías de litio son un método económico y práctico para mejorar el rendimiento de las baterías de iones de litio. Al agregar una pequeña cantidad de aditivos al electrolito, se pueden mejorar métricas específicas de rendimiento de la batería, como capacidad reversible, rendimiento de ciclo, rendimiento a tasas de carga (C-rate) y rendimiento de seguridad. Los criterios de selección para los aditivos incluyen alta solubilidad en disolventes orgánicos, ausencia de reacciones secundarias dañinas con otros componentes de la batería y bajo costo. Los aditivos comúnmente utilizados en electrolitos de baterías de litio incluyen carbonato de fluoroetileno (FEC) y carbonato de vinileno (VC). El FEC es conocido por sus excelentes propiedades de formación de película SEI, creando una capa estructural compacta sin aumentar la impedancia, previniendo eficazmente la descomposición adicional del electrolito y mejorando su rendimiento a bajas temperaturas. El VC, con su excelente rendimiento a altas/bajas temperaturas y propiedades anti-hinchazón, se utiliza a menudo como un nuevo tipo de aditivo formador de película orgánica y aditivo de protección contra sobrecarga para baterías de iones de litio, mejorando la capacidad de la batería y su vida útil de ciclo.

Desde teléfonos inteligentes hasta vehículos eléctricos, desde ESS domésticos hasta redes eléctricas a gran escala, los electrolitos, como una parte indispensable de las baterías, apoyan silenciosamente cada avance en la tecnología energética moderna. Con el rápido desarrollo de la industria de nuevas energías, la tecnología de electrolitos continúa innovando, potencialmente trayendo soluciones energéticas más eficientes, seguras y respetuosas con el medio ambiente en el futuro. ¡Prestemos atención a los electrolitos y esperemos que inyecten más vitalidad a nuestro futuro verde!

Equipo de Investigación de Nuevas Energías de SMM

Cong Wang 021-51666838

Rui Ma 021-51595780

Disheng Feng 021-51666714

Ying Xu 021-51666707

Yanlin Lü 021-20707875

Yujun Liu 021-20707895

Xiaodan Yu 021-20707870

Xianjue Sun 021-51666757

Zhicheng Zhou 021-51666711

He Zhang 021-20707850