溶剂的组成在很大程度上影响和决定着电解液的性质
溶剂的组成在很大程度上影响和决定着电解液的性质,从而影响电解液/正极材料的相容性。下面我们以尖晶石LiMn~04为例,说明溶剂的理化性质对其电化学性能的影响。
研究lmol/LLiCi04/EC和PC基电解液的室温电导率发现,当共溶剂相同时,EC作主体溶剂时电解质溶液的电导率总高于PC作主体溶剂时电解质溶液的电导率,这是因为EC的介电常数比PC高,Li盐在其中的解离程度大、有效导电质点图3-26石墨/LiNi02电池在不同LiBOB含量的lmol/LLiBF4/PC+EC+EMC电解液中的首次充放电曲线数多的缘故。主体溶剂相同时,电解液的电导率与共溶剂的关系按DME>DEE-~DMC~DEC的顺序递减,这一顺序与共溶剂的黏度大小相一致。
基于EC和PC的电解液在之炔黑表面的氧化电位。体系的氧化电位与共溶剂种类的关系按DMC>DEC>DME>DEE的顺序降低,这一顺序与Tar—asconET]测得的不同溶剂组成的电解质溶液在含有10%乙炔黑的LiMn20d电极膜表面的氧化电位顺序一致。
图3-27为尖晶石LiMnzO‘在EC基和PC基混合溶剂的电解液中首次恒电流充放电曲线。由图可见,在EC/DEE和PC/DEE的电解质溶液中,LiMn20:电极的首次充电容量过高,放电容量很低,表明电极的首次充电过程中伴随大量的副反应发生,以致随后的插、脱锂过程几乎甚至根本无法进行。这是因为PC/DEE和EC/DEE的电解液的氧化电位太低(c)f4.2V),低于尖晶石LiMn20d的最高充电电位(4.3V),因此充电末期大量电解液组分发生氧化反应。可见,电解液的抗氧化电位不能低于正极材料充电电位的高限。