醚類有機(jī)溶劑用于鋰離子電池充電

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)。對陽離子有較強(qiáng)的絡(luò)合和配位能力，反應(yīng)活性高。2me-thf閃點(-11℃)、低沸點(79℃)，易被氧化為過氧化物，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。相對分子質(zhì)量高，相對粘度小，對鋰離子的絡(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，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，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。

延長鋰離子電池壽命的方法

鋰離子電池在經(jīng)過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)。為了延緩老化過程，鋰離子電池要低溫儲存并部分充電。

在一個RAID陣列的備份數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，鋰離子備份電池在很長一段時間內(nèi)都處于閑置狀態(tài)，只有在急需備份電源的時候才會使用，比如鋰離子電池出現(xiàn)斷電，急需存儲備份的時候。這種情況類似于延長鋰離子電池壽命的推薦存儲指南。延長備用系統(tǒng)的4.2v或4.1v鋰離子電池壽命的一個首選方法是將其部分充電到低于鋰離子電池最大浮動電壓的地方。

來自lingt的LTC4064獨(dú)立電池充電器經(jīng)過優(yōu)化，可以延長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程，降低了鋰離子電池的利用率(但要長時間保持充滿電)。