電解液的電導(dǎo)率是衡量電解液傳輸性能的重要參數(shù),是衡量電解液性能的首選方法和重要指標(biāo)之一。下圖是不同溫度下測定的LiPF6、LiODFB為溶質(zhì)的 1mol/L的EC+DMC+EMC(1:1:1質(zhì)量比)電解液的電導(dǎo)率對比圖。
電解質(zhì)鹽不I司的電解液在不同c溫度F的電導(dǎo)率圖
圖中電導(dǎo)率隨著溫度的增加而呈上升趨勢,在0℃-70℃,電導(dǎo)率呈現(xiàn) LiPF6>LiODFB的規(guī)律,在-40℃.0。C,為LiODFB>LiPF6。電導(dǎo)率隨著溫度增 加而升高是因為溫度增加,離子的活性上升,導(dǎo)致鋰離子遷移速率的提高。其中LiODFB的電導(dǎo)率從1.20ms/cm上升至9.97ms/cm,而LiPF6基電解液電導(dǎo)率隨溫度變化最大,從-40℃的1.0lms/cm上升至70℃的14.95ms/cm。
LiPF6在混合溶劑EC+DMC+EMC(1:1:1質(zhì)量比)中的溶解度較大,形成的溶劑分離離子對(Li+1)Sn[X-](其中S為溶劑,X為陰離子,n為分子數(shù)),更易于促進(jìn)離子移動,而LiODFB的陰離子是五重配位結(jié)構(gòu)的螯合大分子結(jié)構(gòu),在濃度為 1mol/L的電解液中,直接阻礙了Li+和溶劑化Li+的移動,因此LiPF6電解液的電導(dǎo)率明顯高于LiODFB基電解液。但當(dāng)溫度降到0℃,此時LiODFB基電解液的 電導(dǎo)率比LiPF6基電解液高。低溫狀況下,離子的移動變緩,在1mol/L這樣鋰 鹽濃度較大的電解液中,大量形成的離子對[Li+][X-]緊密結(jié)合,可能進(jìn)一步形成三聚離子對,直接降低了電解液中游離的自由Li+的數(shù)量,導(dǎo)致電解液電導(dǎo)率的 降低。因此,低溫狀況下,電解液中的離子運動的快慢是影響電解液電導(dǎo)率至關(guān)重要的因素。低溫下LiODFB良好的電導(dǎo)率是因為LiODFB不僅在結(jié)構(gòu)是LiBOB 和LiBF4的完美結(jié)合,同時在性能上也繼承了LiBF4優(yōu)異的低溫性能,離子運動速度較快。
電導(dǎo)率是電解液的一個重要因素,但并不是唯一的影響因素,LiODFB能夠 取代LiPF6成為更適應(yīng)電池需求的電解質(zhì)鹽,有很多優(yōu)異的性能。
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