鋰離子電池充電的醚類有機(jī)溶劑

醚類有機(jī)溶劑具有低介電常數(shù)和低粘度。由于醚的活性和抗氧化性差，它不是常用來(lái)作為鋰離子電池電解液的重要成分，而是作為一種常用的溶劑或碳酸鹽巖的添加劑來(lái)提高電解液的電導(dǎo)率。

1環(huán)醚

環(huán)醚重要包括四氫呋喃(THF)、2-甲基四氫呋喃(2me-thf)、1,3-二氧環(huán)戊烷(DOL)等。與DME相同，DOL和PC都已用于初級(jí)鋰離子電池中，但其易開環(huán)聚合，電化學(xué)穩(wěn)定性差。THF粘度低(0.46mPa)。對(duì)陽(yáng)離子有較強(qiáng)的絡(luò)合和配位能力，反應(yīng)活性高。2me-thf閃點(diǎn)(-11℃)、低沸點(diǎn)(79℃)，易被氧化為過(guò)氧化物，且具有吸濕性，溶劑化能力比EC或PC強(qiáng)，常用作助溶劑來(lái)改善電解液的低溫和循環(huán)性能。例如，EC+2me-thf混合溶液組成的電解質(zhì)比pc-ec電解質(zhì)具有更高的電導(dǎo)率和循環(huán)性能。

2鏈醚

鏈醚重要包括二甲氧基甲烷(DMM)、1,2-二甲氧基乙烷(DME)和二甘醇二甲醚(DG)，其中DME使用較多。在鋰離子電池中，二甲醚常與具有高介電常數(shù)的溶劑結(jié)合，如PC。DME具有較強(qiáng)的陽(yáng)離子螯合能力和較低的粘度(0.46mPa)。，可顯著提高電解質(zhì)的電導(dǎo)率。例如，LiPF6可以與DME形成穩(wěn)定的LiPF6.2DME復(fù)合物，新增鋰的溶解度，從而提高電解質(zhì)的電導(dǎo)率。而二甲醚易被氧化還原分解，穩(wěn)定性差。DG是一種在醚類溶劑中具有良好氧化穩(wěn)定性的溶劑。相對(duì)分子質(zhì)量高，相對(duì)粘度小，對(duì)鋰離子的絡(luò)合和配位能力強(qiáng)。EC+DG(體積比1:1)在室溫(25℃)下具有較高的電導(dǎo)率。例如，當(dāng)LiC1O4和LiPF6的濃度為1.1mol/L時(shí)，電導(dǎo)率可以達(dá)到10.0*10-3和9.6*10-3s/cm。該電解質(zhì)與鋰離子、鋰離子鈣等正極、負(fù)極材料具有良好的相容性。DG也有很高的熱穩(wěn)定性。

在封閉和開放電池系統(tǒng)中加熱時(shí)，僅觀察到100℃左右的水蒸發(fā)和140~200℃的溶劑蒸發(fā)，未觀察到溶劑分解。這說(shuō)明EC+DG混合溶劑在200℃以上是穩(wěn)定的。關(guān)于DME和DG的同系物，隨著碳鏈的新增，溶劑的抗氧化性能新增，粘度新增，不利于提高有機(jī)電解質(zhì)的電導(dǎo)率。

鋰離子電池在經(jīng)過(guò)300到500次的充放電后，由于容量下降而失效。此外，由于鋰離子電池的自然老化，其平均使用壽命只有兩到三年。鋰離子電池的老化速率受到許多因素的影響，如環(huán)境溫度和充電狀態(tài)。為了延緩老化過(guò)程，鋰離子電池要低溫儲(chǔ)存并部分充電。

在一個(gè)RAID陣列的備份數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，鋰離子備份電池在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)都處于閑置狀態(tài)，只有在急需備份電源的時(shí)候才會(huì)使用，比如鋰離子電池出現(xiàn)斷電，急需存儲(chǔ)備份的時(shí)候。這種情況類似于延長(zhǎng)鋰離子電池壽命的推薦存儲(chǔ)指南。延長(zhǎng)備用系統(tǒng)的4.2v或4.1v鋰離子電池壽命的一個(gè)首選方法是將其部分充電到低于鋰離子電池最大浮動(dòng)電壓的地方。

來(lái)自lingt的LTC4064獨(dú)立電池充電器經(jīng)過(guò)優(yōu)化，可以延長(zhǎng)鋰離子電池的使用壽命(用于RAID陣列等備份應(yīng)用)，并且只將鋰離子電池充電到浮動(dòng)電壓4.0v(而不是4.1v或4.2v)。LTC4064減緩了鋰離子電池的老化過(guò)程，降低了鋰離子電池的利用率(但要長(zhǎng)時(shí)間保持充滿電)。