ലിഥിയം ബാറ്ററിയിലെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് എന്താണ്?
ഇലക്ട്രോലൈറ്റ്
ഒരു ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററിയിലെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റാണ് ബാറ്ററിയിലെ അയോണുകളുടെ വാഹകൻ. ചിത്രം 7-4-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ ലിഥിയം ലവണങ്ങൾ, ഓർഗാനിക് ലായകങ്ങൾ, അഡിറ്റീവുകൾ എന്നിവ ചേർന്നതാണ് ഇത്. ഒരു ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററിയുടെ പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡുകൾക്കിടയിൽ അയോണുകൾ നടത്തുന്നതിൽ ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു, ഉയർന്ന വോൾട്ടേജും ഉയർന്ന പ്രത്യേക ഊർജവും പോലുള്ള അതിൻ്റെ ഗുണങ്ങൾ ഉറപ്പാക്കുന്നു. ഉയർന്ന-ശുദ്ധിയുള്ള ഓർഗാനിക് ലായകങ്ങൾ, ലിഥിയം ലവണങ്ങൾ, ആവശ്യമായ അഡിറ്റീവുകൾ എന്നിവയിൽ നിന്ന് നിശ്ചിത അനുപാതത്തിലും നിശ്ചിത അനുപാതത്തിലും ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ സാധാരണയായി തയ്യാറാക്കപ്പെടുന്നു. ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലുകൾ ബാറ്ററിയുടെ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രത നിർണ്ണയിക്കുമ്പോൾ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് അടിസ്ഥാനപരമായി അതിൻ്റെ സൈക്കിൾ ആയുസ്സ്, ഉയർന്നതും താഴ്ന്നതുമായ താപനില പ്രകടനം, സുരക്ഷ എന്നിവ നിർണ്ണയിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൻ്റെ അടിസ്ഥാന ഘടന താരതമ്യേന മാറ്റമില്ലാതെ തുടരുന്നു; നവീനമായ ലിഥിയം ലവണങ്ങളും അഡിറ്റീവുകളും വികസിപ്പിക്കുന്നതിലും ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളിൽ ഉൾപ്പെട്ടിരിക്കുന്ന ഇൻ്റർഫേഷ്യൽ കെമിക്കൽ പ്രക്രിയകളെക്കുറിച്ചും മെക്കാനിസങ്ങളെക്കുറിച്ചും ആഴത്തിലുള്ള ധാരണയിലും പുതുമയുണ്ട്.
ചിത്രം 7-5-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ നിരവധി തരം ലിഥിയം ലവണങ്ങൾ ഉണ്ട്, എന്നാൽ വാണിജ്യപരമായി ലഭ്യമായ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളിൽ വളരെ കുറച്ച് മാത്രമേ ഉപയോഗിക്കുന്നുള്ളൂ. അനുയോജ്യമായ ലിഥിയം ഉപ്പിന് ഇനിപ്പറയുന്ന ഗുണങ്ങൾ ഉണ്ടായിരിക്കണം:
1) കുറഞ്ഞ അസോസിയേഷൻ ഡിഗ്രി, ഓർഗാനിക് ലായകങ്ങളിൽ എളുപ്പത്തിൽ ലയിക്കുന്ന, ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൻ്റെ ഉയർന്ന അയോണിക് ചാലകത ഉറപ്പാക്കുന്നു.
2) ആൻ്റിഓക്സിഡൻ്റും റിഡക്ഷൻ പ്രതിരോധവും ഉള്ള അയോണുകൾ; റിഡക്ഷൻ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള, കുറഞ്ഞ പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള SEI ഫിലിം രൂപീകരിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.
3) ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലുകൾ, ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾ അല്ലെങ്കിൽ സെപ്പറേറ്ററുകൾ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ദോഷകരമായ പാർശ്വഫലങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കാതെ നല്ല രാസ സ്ഥിരത.
4) ലളിതമായ തയ്യാറെടുപ്പ് പ്രക്രിയ, കുറഞ്ഞ ചിലവ്,-വിഷരഹിതവും മലിനീകരണം ഇല്ലാത്തതും{2}}.
ഏറ്റവും വ്യാപകമായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ലിഥിയം ഉപ്പ് ആണ് LiPF6. അതിൻ്റെ വ്യക്തിഗത ഗുണങ്ങൾ അതിൻ്റെ ഏറ്റവും മികച്ചതല്ലെങ്കിലും, കാർബണേറ്റ് മിക്സഡ് ലായക ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളിൽ താരതമ്യേന ഒപ്റ്റിമൽ മൊത്തത്തിലുള്ള പ്രകടനം ഇത് കാണിക്കുന്നു. LiPF6-ന് ഇനിപ്പറയുന്ന പ്രധാന ഗുണങ്ങളുണ്ട്:
1) ജലീയമല്ലാത്ത ലായകങ്ങളിൽ -ഉയർന്ന അയോണിക് ചാലകതയും അനുയോജ്യമായ ലായകതയും.
2) അലുമിനിയം ഫോയിൽ കറൻ്റ് കളക്ടറുകളുടെ ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള പാസിവേഷൻ ഫിലിം രൂപപ്പെടുത്താൻ ഇതിന് കഴിയും.
3) ഇത് കാർബണേറ്റ് ലായകങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് ഗ്രാഫൈറ്റ് ഇലക്ട്രോഡ് ഉപരിതലത്തിൽ ഒരു സ്ഥിരതയുള്ള SEI ഫിലിം ഉണ്ടാക്കുന്നു.
എന്നിരുന്നാലും, LiPF6 ന് മോശം താപ സ്ഥിരതയുണ്ട് കൂടാതെ വിഘടിപ്പിക്കൽ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് സാധ്യതയുണ്ട്. ഉപോൽപ്പന്നങ്ങൾ ഇലക്ട്രോഡ് പ്രതലത്തിലെ SEI ഫിലിമിന് കേടുവരുത്തുകയും പോസിറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് സജീവ ഘടകങ്ങളെ പിരിച്ചുവിടുകയും സൈക്ലിംഗ് സമയത്ത് ശേഷി ക്ഷയിക്കുകയും ചെയ്യും.
സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ലിഥിയം ഉപ്പ് അഡിറ്റീവാണ് LiBF. LiPF6-നെ അപേക്ഷിച്ച്, LiBF-ന് വിശാലമായ പ്രവർത്തന താപനില ശ്രേണിയും മികച്ച ഉയർന്ന-താപനില സ്ഥിരതയും ഉയർന്ന താഴ്ന്ന{3}}താപനിലയും ഉണ്ട്. ഉയർന്ന ചാലകത, വിശാലമായ ഇലക്ട്രോകെമിക്കൽ വിൻഡോ, നല്ല താപ സ്ഥിരത എന്നിവ LiBF ന് ഉണ്ട്. SEI ഫിലിമിൻ്റെ രൂപീകരണത്തിൽ നേരിട്ട് പങ്കെടുക്കാൻ കഴിയുന്നതിനാൽ അതിൻ്റെ ഏറ്റവും വലിയ നേട്ടം അതിൻ്റെ ഫിലിം-ഫോർമിംഗ് പ്രോപ്പർട്ടികൾ ആണ്.
ഘടനാപരമായി, LiDFOB, LiBOB, LiBF എന്നിവയുടെ പകുതി{0}}തന്മാത്രകളാൽ നിർമ്മിതമാണ്, ഇത് LiBOB-ൻ്റെ നല്ല{1}}ഫിലിം രൂപീകരണ ഗുണങ്ങളും LiBF4-ൻ്റെ നല്ല-താപനില പ്രകടനവും സംയോജിപ്പിക്കുന്നു. LiBOB-യുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, LiDFOB-ന് ലീനിയർ കാർബണേറ്റ് ലായകങ്ങളിൽ ഉയർന്ന ലയിക്കുന്നതും ഉയർന്ന ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ചാലകതയുമാണ്. ഇതിൻ്റെ ഉയർന്ന-താപനിലയും താഴ്ന്ന-താപനിലയും പ്രകടനം LiPF4 നേക്കാൾ മികച്ചതാണ്, കൂടാതെ ബാറ്ററി കാഥോഡുമായി ഇതിന് നല്ല അനുയോജ്യതയും ഉണ്ട്, അലുമിനിയം ഫോയിൽ പ്രതലത്തിൽ ഒരു പാസിവേഷൻ ഫിലിം രൂപപ്പെടുത്തുകയും ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ഓക്സിഡേഷൻ തടയുകയും ചെയ്യുന്നു.
LiTFSI ഘടനയിലെ CF₃SO₂ ഗ്രൂപ്പുകൾക്ക് ശക്തമായ ഇലക്ട്രോൺ പിൻവലിക്കൽ പ്രഭാവം ഉണ്ട്, ഇത് നെഗറ്റീവ് ചാർജിൻ്റെ ഡീലോക്കലൈസേഷനെ വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും അയോൺ അസ്സോസിയേഷൻ ജോടിയാക്കൽ കുറയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു, ഇത് ഉപ്പിൻ്റെ ഉയർന്ന ലയിക്കുന്നതിലേക്ക് നയിക്കുന്നു. കൂടാതെ, LiTFSI ന് ഉയർന്ന വൈദ്യുതചാലകതയുണ്ട്, ഉയർന്ന താപ വിഘടന താപനിലയുണ്ട്, മാത്രമല്ല അത് എളുപ്പത്തിൽ ഹൈഡ്രോലൈസ് ചെയ്യപ്പെടില്ല; എന്നിരുന്നാലും, ഇത് 3.7V-ന് മുകളിലുള്ള വോൾട്ടേജിൽ അലുമിനിയം കറൻ്റ് കളക്ടറുകളെ ഗുരുതരമായി നശിപ്പിക്കും.
LiFSI തന്മാത്രയിലെ ഫ്ലൂറിൻ ആറ്റങ്ങൾക്ക് ശക്തമായ ഇലക്ട്രോൺ{0}}പിൻവലിക്കൽ ഗുണങ്ങളുണ്ട്, ഇത് N-ലെ നെഗറ്റീവ് ചാർജ് ഡീലോക്കലൈസ് ചെയ്യുന്നു, ഇത് ദുർബലമായ അയോൺ അസോസിയേഷനും Li+ ൻ്റെ എളുപ്പത്തിൽ വിഘടിപ്പിക്കാനും ഇടയാക്കുന്നു, അങ്ങനെ ഉയർന്ന ചാലകതയിലേക്ക് നയിക്കുന്നു.
LiPO2F2 മികച്ച താഴ്ന്ന{2}}താപനില പ്രകടനവും ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൻ്റെ ഉയർന്ന-താപനിലയും മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. ഒരു അഡിറ്റീവായി, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് പ്രതലത്തിൽ LixPOyFz, LiF എന്നിവയാൽ സമ്പന്നമായ ഒരു SEI ഫിലിം രൂപപ്പെടുത്താൻ ഇതിന് കഴിയും, ഇത് ബാറ്ററി ഇൻ്റർഫേഷ്യൽ ഇംപെഡൻസ് കുറയ്ക്കാനും ബാറ്ററി സൈക്കിൾ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്താനും സഹായിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ലിപിഒ 2 എഫ് 2 കുറഞ്ഞ ലയിക്കുന്നതിലും കഷ്ടപ്പെടുന്നു.
യുടെ പ്രധാന ഘടകംദ്രാവക ഇലക്ട്രോലൈറ്റ്ലിഥിയം ലവണങ്ങൾ ലയിപ്പിച്ച് ലിഥിയം അയോണുകൾക്ക് ഒരു കാരിയർ നൽകുന്ന ഓർഗാനിക് ലായകമാണ്. ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററി ഇലക്ട്രോലൈറ്റിന് അനുയോജ്യമായ ജൈവ ലായകത്തിന് ഇനിപ്പറയുന്ന വ്യവസ്ഥകൾ പാലിക്കേണ്ടതുണ്ട്:
1) ഉയർന്ന വൈദ്യുത സ്ഥിരതയും ലിഥിയം ലവണങ്ങൾക്കുള്ള ശക്തമായ അലിഞ്ഞുചേരാനുള്ള കഴിവും.
2) കുറഞ്ഞ ദ്രവണാങ്കവും ഉയർന്ന തിളനിലയും, വിശാലമായ താപനില പരിധിയിൽ ദ്രാവകാവസ്ഥ നിലനിർത്തുന്നു.
3) കുറഞ്ഞ വിസ്കോസിറ്റി, ലിഥിയം-അയൺ ഗതാഗതം സുഗമമാക്കുന്നു.
4) നല്ല രാസ സ്ഥിരത, പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് ഘടനയെ നശിപ്പിക്കുകയോ പോസിറ്റീവ്, നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലുകളെ പിരിച്ചുവിടുകയോ ചെയ്യുന്നില്ല.
5) ഉയർന്ന ഫ്ലാഷ് പോയിൻ്റ്, നല്ല സുരക്ഷ, കുറഞ്ഞ ചിലവ്,-വിഷമില്ലാത്തതും{2}}മലിനീകരണമില്ലാത്തതും.
ലിഥിയം-അയോൺ ബാറ്ററി ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന സാധാരണ ഓർഗാനിക് ലായകങ്ങളെ പ്രധാനമായും കാർബണേറ്റ് ലായകങ്ങളായും ഓർഗാനിക് ഈതർ ലായകങ്ങളായും തിരിച്ചിരിക്കുന്നു, ചിത്രം 7-6-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നത്. ഉയർന്ന-പ്രകടനശേഷിയുള്ള ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ലഭിക്കുന്നതിന്, രണ്ടോ അതിലധികമോ ഓർഗാനിക് ലായകങ്ങൾ അടങ്ങിയ ഒരു മിശ്രിത ലായകമാണ് സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്നത്, ഇത് പരസ്പരം പൂരകമാക്കാനും മൊത്തത്തിലുള്ള മികച്ച പ്രകടനം നേടാനും അനുവദിക്കുന്നു. സാധാരണ കാർബണേറ്റ് ലായകങ്ങളുടെ ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ പട്ടിക 7-1 ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു.
പട്ടിക 7-1 സാധാരണ കാർബണേറ്റ് ലായകങ്ങളുടെ ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ
| ഓർഗാനിക് ലായനി | ആപേക്ഷിക വൈദ്യുത സ്ഥിരത | മെൽറ്റിംഗ് പോയിൻ്റ്/ ഡിഗ്രി | ബോയിലിംഗ് പോയിൻ്റ്/ ഡിഗ്രി | വിസ്കോസിറ്റി കോഫിഫിഷ്യൻ്റ് |
|---|---|---|---|---|
| എഥിലീൻ കാർബണേറ്റ് (EC) | 89.6 | 37 | 243 | 1.86 |
| പ്രൊപിലീൻ കാർബണേറ്റ് (PC) | 64.4 | -55 | 240 | 2.53 |
| ഡൈമെഥൈൽ കാർബണേറ്റ് (DMC) | 0.59 | 2 | 91 | 0.59 |
| ഡൈതൈൽ കാർബണേറ്റ് (DEC) | 2.8 | -43 | 126 | 0.75 |
| എഥൈൽ മീഥൈൽ കാർബണേറ്റ് (EMC) | 3.0 | -53 | 108 | 0.65 |
ഓർഗാനിക് ഈതർ ലായകങ്ങളിൽ പ്രധാനമായും ചെയിൻ ഈഥറുകളായ 1,2-ഡിമെത്തോക്സിപ്രോപെയ്ൻ (ഡിഎംപി), ഡൈമെത്തോക്സിമീഥെയ്ൻ (ഡിഎംഎം), എഥിലീൻ ഗ്ലൈക്കോൾ ഡൈമെഥൈൽ ഈതർ (ഡിഎംഇ), ടെട്രാഹൈഡ്രോഫ്യൂറാൻ (THF) ഹൈഡ്രൻ-ഫ്രാൻ (THF) 2{6}മീഥെർ എന്നിവ ഉൾപ്പെടുന്നു. ചെയിൻ ഈതർ ലായകങ്ങൾക്ക്, കാർബൺ ശൃംഖല ദൈർഘ്യമേറിയതാണ്, മികച്ച രാസ സ്ഥിരത, എന്നാൽ ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി, ലിഥിയം-അയൺ മൈഗ്രേഷൻ നിരക്ക് കുറയുന്നു. എഥിലീൻ ഗ്ലൈക്കോൾ ഡൈമെഥൈൽ ഈതറിന് ലിഥിയം ഹെക്സാഫ്ലൂറോഫോസ്ഫേറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് താരതമ്യേന സ്ഥിരതയുള്ള ഒരു ചേലേറ്റ് (LiPF6·DME) ഉണ്ടാക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ലിഥിയം ലവണങ്ങൾക്കായി ശക്തമായ അലിയുന്ന ശക്തി പ്രകടിപ്പിക്കുകയും ഉയർന്ന ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ചാലകതയ്ക്ക് കാരണമാകുകയും ചെയ്യുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, ഡിഎംഇയ്ക്ക് മോശം രാസ സ്ഥിരതയുണ്ട്, കൂടാതെ നെഗറ്റീവ് ഇലക്ട്രോഡ് മെറ്റീരിയലിൻ്റെ ഉപരിതലത്തിൽ സ്ഥിരതയുള്ള ഒരു പാസിവേഷൻ ഫിലിം രൂപപ്പെടുത്താൻ കഴിയില്ല.
കാർബണേറ്റ് ലായകങ്ങളിൽ പ്രൊപിലീൻ കാർബണേറ്റ് (പിസി), എഥിലീൻ കാർബണേറ്റ് (ഇസി) തുടങ്ങിയ ചാക്രിക കാർബണേറ്റുകളും ഡൈമെഥൈൽ കാർബണേറ്റ് (ഡിഎംസി), ഡൈതൈൽ കാർബണേറ്റ് (ഡിഇസി), മീഥൈൽ എഥൈൽ കാർബണേറ്റ് (ഇഎംസി) തുടങ്ങിയ ചെയിൻ കാർബണേറ്റുകളും ഉൾപ്പെടുന്നു. സൈക്ലിക് കാർബണേറ്റുകൾക്ക് ഉയർന്ന വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കം ഉണ്ട്, ഇത് ലിഥിയം ലവണങ്ങളെ കൂടുതൽ ലയിക്കുന്നതാക്കുന്നു, എന്നാൽ അവയ്ക്ക് ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി ഉണ്ട്, ഇത് ലിഥിയം-അയോൺ മൈഗ്രേഷൻ നിരക്ക് കുറയുന്നു. ചെയിൻ കാർബണേറ്റുകൾക്ക് കുറഞ്ഞ വൈദ്യുത സ്ഥിരാങ്കവും ദുർബലമായ ലിഥിയം ഉപ്പ് ലയിക്കുന്നതുമാണ്, എന്നാൽ കുറഞ്ഞ വിസ്കോസിറ്റിയും നല്ല ഒഴുക്കും, ലിഥിയം-അയോൺ മൈഗ്രേഷൻ സുഗമമാക്കുന്നു.
ലിഥിയം അയൺ ഇലക്ട്രോലൈറ്റുകൾക്കുള്ള-ജ്വാല റിട്ടാർഡൻ്റ് അഡിറ്റീവുകളുടെ തരങ്ങൾ ചിത്രം 7-7-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ചെറിയ അളവിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന അഡിറ്റീവുകൾക്ക് കാര്യമായ ഇഫക്റ്റുകൾ ഉണ്ട്, ലിഥിയം അയോൺ ബാറ്ററികളുടെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുള്ള സാമ്പത്തികവും പ്രായോഗികവുമായ മാർഗ്ഗമാണിത്. ലിഥിയം അയൺ ബാറ്ററികളുടെ ഇലക്ട്രോലൈറ്റിലേക്ക് ഒരു ചെറിയ ഡോസ് അഡിറ്റീവുകൾ ചേർക്കുന്നതിലൂടെ, റിവേഴ്സിബിൾ കപ്പാസിറ്റി, ഇലക്ട്രോഡ്/ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് കോംപാറ്റിബിലിറ്റി, സൈക്കിൾ പ്രകടനം, റേറ്റ് പ്രകടനം, സുരക്ഷാ പ്രകടനം എന്നിവ പോലുള്ള ചില ബാറ്ററി പ്രകടന സവിശേഷതകൾ പ്രത്യേകമായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും, ലിഥിയം{8}}അയോൺ ബാറ്ററികളിൽ നിർണായക പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. അനുയോജ്യമായ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററി ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് അഡിറ്റീവിന് ഇനിപ്പറയുന്ന നാല് സവിശേഷതകൾ ഉണ്ടായിരിക്കണം:
1) ഓർഗാനിക് ലായകങ്ങളിൽ ഉയർന്ന ലായകത.
2) ഒരു ചെറിയ തുകയ്ക്ക് ഒന്നോ അതിലധികമോ പ്രകടന സവിശേഷതകൾ ഗണ്യമായി മെച്ചപ്പെടുത്താൻ കഴിയും.
3) ബാറ്ററി പ്രകടനത്തെ ബാധിക്കുന്ന മറ്റ് ബാറ്ററി ഘടകങ്ങളുമായി ദോഷകരമായ പാർശ്വഫലങ്ങൾ ഉണ്ടാകരുത്.
4) കുറഞ്ഞ ചിലവ്,-വിഷമില്ലാത്തതോ കുറഞ്ഞ വിഷാംശം.
അവയുടെ പ്രവർത്തനത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, അഡിറ്റീവുകളെ ചാലക അഡിറ്റീവുകൾ, ഓവർചാർജ് പ്രൊട്ടക്ഷൻ അഡിറ്റീവുകൾ, ഫ്ലേം റിട്ടാർഡൻ്റ് അഡിറ്റീവുകൾ, SEI ഫിലിം{0}}ഫോർമിംഗ് അഡിറ്റീവുകൾ, കാഥോഡ് മെറ്റീരിയൽ പ്രൊട്ടക്റ്റൻ്റുകൾ, LiPF6 സ്റ്റെബിലൈസറുകൾ, മറ്റ് ഫങ്ഷണൽ അഡിറ്റീവുകൾ എന്നിങ്ങനെ തരം തിരിക്കാം.
ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് അയോണുകളുമായി ഏകോപിപ്പിച്ച്, ലിഥിയം ഉപ്പ് പിരിച്ചുവിടൽ പ്രോത്സാഹിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെയും ഇലക്ട്രോലൈറ്റ് ചാലകത വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നതിലൂടെയും ചാലക അഡിറ്റീവുകൾ ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ നിരക്ക് പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു. ചാലക അഡിറ്റീവുകൾ കോർഡിനേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിലൂടെ പ്രവർത്തിക്കുന്നതിനാൽ, അവയെ ലിഗാൻഡ് അഡിറ്റീവുകൾ എന്നും വിളിക്കുന്നു, കൂടാതെ പ്രതിപ്രവർത്തന അയോണിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കി അയോണിക് ലിഗാൻഡുകൾ, കാറ്റാനിക് ലിഗാണ്ടുകൾ, ന്യൂട്രൽ ലിഗാൻഡുകൾ എന്നിങ്ങനെ തരംതിരിച്ചിരിക്കുന്നു.
ഓവർചാർജ് പ്രൊട്ടക്ഷൻ അഡിറ്റീവുകൾ ഓവർചാർജ് പരിരക്ഷ നൽകുന്നു അല്ലെങ്കിൽ ഓവർചാർജ് ടോളറൻസ് വർദ്ധിപ്പിക്കുന്നു. അവ പ്രവർത്തനപരമായി റെഡോക്സ് അഡിറ്റീവുകൾ, മോണോമർ അഡിറ്റീവുകൾ എന്നിങ്ങനെ തരം തിരിച്ചിരിക്കുന്നു. നിലവിൽ, റെഡോക്സ് അഡിറ്റീവുകൾ പ്രധാനമായും അനിസോൾ സീരീസുകളാണ്, അവയ്ക്ക് ഉയർന്ന റെഡോക്സ് സാധ്യതകളും നല്ല ലയിക്കുന്നതുമാണ്. മോണോമർ അഡിറ്റീവുകൾ ഉയർന്ന വോൾട്ടേജിൽ പോളിമറൈസേഷൻ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾക്ക് വിധേയമാകുന്നു, വാതകങ്ങൾ പുറത്തുവിടുന്നു, കൂടാതെ പോളിമർ കാഥോഡ് മെറ്റീരിയൽ ഉപരിതലത്തെ പൂശുന്നു, ചാർജിംഗ് തടസ്സപ്പെടുത്തുന്നു. മോണോമർ അഡിറ്റീവുകളിൽ പ്രധാനമായും സൈലീൻ, ഫിനൈൽസൈക്ലോഹെക്സെൻ തുടങ്ങിയ ആരോമാറ്റിക് സംയുക്തങ്ങൾ ഉൾപ്പെടുന്നു.
ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൻ്റെ ഇഗ്നിഷൻ പോയിൻ്റ് ഉയർത്തിക്കൊണ്ടാണ് ഫ്ലേം റിട്ടാർഡൻ്റ് അഡിറ്റീവുകൾ പ്രവർത്തിക്കുന്നത് അല്ലെങ്കിൽ ജ്വലനത്തെ തടയുന്ന ഫ്രീ റാഡിക്കൽ ചെയിൻ പ്രതികരണം അവസാനിപ്പിക്കുന്നു. അവയുടെ തരങ്ങൾ ചിത്രം 7{2}}8-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോലൈറ്റിൻ്റെ ജ്വലനം കുറയ്ക്കുന്നതിനും ലിഥിയം-അയൺ ബാറ്ററികളുടെ പ്രവർത്തന താപനില പരിധി വിശാലമാക്കുന്നതിനും അവയുടെ പ്രകടനം മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നതിനുമുള്ള ഒരു പ്രധാന മാർഗമാണ് ഫ്ലേം റിട്ടാർഡൻ്റുകൾ ചേർക്കുന്നത്. ഫ്ലേം റിട്ടാർഡൻ്റ് അഡിറ്റീവുകളുടെ പ്രവർത്തനത്തിൻ്റെ സംവിധാനങ്ങൾ പ്രധാനമായും ഇരട്ടിയാണ്:
1) വാതക ഘട്ടത്തിനും ഘനീഭവിച്ച ഘട്ടത്തിനും ഇടയിൽ ഒരു ഇൻസുലേറ്റിംഗ് പാളി സൃഷ്ടിക്കുന്നതിലൂടെ, അവ ഘനീഭവിച്ചതും വാതകവുമായ ഘട്ടങ്ങളിൽ ജ്വലനം തടയുന്നു.
2) ജ്വലന പ്രതികരണ പ്രക്രിയയിൽ അവ ഫ്രീ റാഡിക്കലുകളെ പിടിച്ചെടുക്കുന്നു, വാതക ഘട്ടങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ജ്വലന പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളെ തടയുന്ന ഫ്രീ റാഡിക്കൽ ചെയിൻ പ്രതികരണം അവസാനിപ്പിക്കുന്നു.
