திரவ எலக்ட்ரோலைட் என்றால் என்ன?
திரவ எலக்ட்ரோலைட்
(1) இரசாயன கலவை திரவ எலக்ட்ரோலைட் எலக்ட்ரோலைட் கரைசல் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. இது லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகளில் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் கரிம திரவ எலக்ட்ரோலைட் ஆகும், இது நீர்நிலை அல்லாத திரவ எலக்ட்ரோலைட் என்றும் அழைக்கப்படுகிறது. ஆர்கானிக் திரவ எலக்ட்ரோலைட் லித்தியம் உப்பு, கரிம கரைப்பான் மற்றும் சேர்க்கைகள் ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது.
① லித்தியம் உப்பு: முக்கியமாக கடத்தும் அயனிகளை வழங்குகிறது. லித்தியம் ஹெக்ஸாபுளோரோபாஸ்பேட் என்பது வணிகரீதியான லித்தியம்{1}}அயன் பேட்டரிகளில் மிகவும் பரவலாகப் பயன்படுத்தப்படும் லித்தியம் உப்பு ஆகும். தூய LiPF6 என்பது ஒரு வெள்ளை படிகமாகும், குறைந்த-அல்கைல் ஈதர்கள், நைட்ரைல்கள், பைரிடின் எஸ்டர்கள், கீட்டோன்கள் மற்றும் ஆல்கஹால்கள் போன்ற கரிம கரைப்பான்களில் கரையக்கூடியது, ஆனால் அல்கேன்கள் மற்றும் பென்சீன் போன்ற கரிம கரைப்பான்களில் மிகக் குறைவாகவே கரையக்கூடியது. LiPF6 எலக்ட்ரோலைட் ஒப்பீட்டளவில் அதிக கடத்துத்திறன் கொண்டது; 20 டிகிரியில், EC+DMC இன் கடத்துத்திறன் (தொகுதி விகிதம் 1:1) 10×10-²S/cm ஐ அடையலாம். எலக்ட்ரோலைட் செறிவு 1mol/L க்கு அருகில் இருக்கும்போது கடத்துத்திறன் பொதுவாக அதன் அதிகபட்சத்தை அடைகிறது. LiPF6 நிலையான மின்வேதியியல் செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் தற்போதைய சேகரிப்பாளரை சிதைக்காது. இருப்பினும், LiPF6 மோசமான வெப்ப நிலைத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் தண்ணீரில் எளிதில் சிதைவடைகிறது, தயாரிப்பு மற்றும் பயன்பாட்டின் போது சுற்றுச்சூழல் ஈரப்பதத்தின் கடுமையான கட்டுப்பாடு தேவைப்படுகிறது.
② கரிம கரைப்பான்கள்: அவற்றின் முக்கிய செயல்பாடு லித்தியம் உப்புகளை கரைத்து, லித்தியம் உப்பு எலக்ட்ரோலைட் கடத்தும் அயனிகளை உருவாக்க உதவுகிறது.
பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் கரைப்பான்களில் புரோபிலீன் கார்பனேட், டைமெத்தில் கார்பனேட் மற்றும் டைதில் கார்பனேட் ஆகியவை அடங்கும்.
கரிம கரைப்பான்கள் பொதுவாக அவற்றின் உயர் மின்கடத்தா மாறிலி மற்றும் குறைந்த பாகுத்தன்மைக்கு தேர்ந்தெடுக்கப்படுகின்றன. அதிக மின்கடத்தா மாறிலி லித்தியம் உப்புகளை எளிதாக கரைத்து பிரிக்கிறது; குறைந்த பாகுத்தன்மை விரைவான அயனி இடம்பெயர்வுக்கு வழிவகுக்கிறது. இருப்பினும், உண்மையில், உயர் மின்கடத்தா மாறிலிகளைக் கொண்ட கரைப்பான்கள் அதிக பாகுத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன, மேலும் குறைந்த பாகுத்தன்மை கொண்ட கரைப்பான்கள் குறைந்த மின்கடத்தா மாறிலிகளைக் கொண்டுள்ளன. எனவே, ஒரு கரைப்பான் ஒரே நேரத்தில் இந்தத் தேவைகளை பூர்த்தி செய்வது கடினம். லித்தியம்-அயன் பேட்டரிகள் பொதுவாக அதிக மின்கடத்தா மாறிலிகள் மற்றும் குறைந்த பாகுத்தன்மை கொண்ட கரிம கரைப்பான்களின் கலவையைப் பயன்படுத்தி ஒவ்வொரு கூறுகளின் குறைபாடுகளையும் ஈடுசெய்யும். எடுத்துக்காட்டாக, EC கார்பனேட்டுகள் அதிக மின்கடத்தா மாறிலிகளைக் கொண்டுள்ளன, இது லித்தியம் உப்பு விலகலுக்கு நன்மை பயக்கும், DMC, DEC மற்றும் EMC கார்பனேட்டுகள் குறைந்த பாகுத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளன, இது லித்தியம் அயனிகளின் இடம்பெயர்வு விகிதத்தை மேம்படுத்த உதவுகிறது.
③ சேர்க்கைகள்: அவை பொதுவாக எலக்ட்ரோலைட்டின் மின் மற்றும் பாதுகாப்பு செயல்திறனை மேம்படுத்துவதிலும் மேம்படுத்துவதிலும் பங்கு வகிக்கின்றன. பொதுவாக, சேர்க்கைகள் மூன்று முக்கிய செயல்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன: aa வினைலீன் கார்பனேட் (VC), வினைல் சல்பைட் (ES) மற்றும் SO2 ஆகியவற்றைச் சேர்ப்பதன் மூலம் SEI மென்படலத்தின் செயல்திறனை மேம்படுத்துதல்; பி. அதிக கட்டணம் வசூலிப்பதைத் தடுக்கவும் (பைஃபெனைலைச் சேர்ப்பதன் மூலம்) மற்றும் அதிகப்படியான வெளியேற்றத்தை -தடுக்கவும்; c. ஃபிளேம் ரிடார்டன்ட் சேர்க்கைகள், ஆலசன் செய்யப்பட்ட ஃப்ளேம் ரிடார்டன்ட்கள், பாஸ்பரஸ்-அடிப்படையிலான ஃப்ளேம் ரிடார்டன்ட்கள் மற்றும் கலப்பு ஃப்ளேம் ரிடார்டன்ட்கள் போன்றவற்றைச் சேர்ப்பது போன்ற, அதிக வெப்பமடையும் சூழ்நிலையில் பேட்டரி எரிவதையோ அல்லது வெடிப்பதையோ தடுக்கலாம்; ஈ. எலக்ட்ரோலைட்டில் உள்ள நீர் மற்றும் HF உள்ளடக்கத்தை குறைக்கவும்.
