◆¿Kunanakas electrolitos acuosos ukaxa?
◆Electrólitos Sólidos ukanaka uñt’ayaña
Uka electrolito, mä componente indispensable ukaxalitio-ion pilanaka, ukax pilan carga-descarga ciclos ukanx wali wakiskiriwa.
Janiwa iones de litio ukanaka suma apañataki ukhamaraki corriente uksa tuqiru puriyañatakikiti, jan ukasti propiedades de aislamiento electrónico ukanakampiwa lurataraki, ukhamata suma jark’aqañataki directo flujo electrónico electrodos positivos ukhamaraki negativos ukanaka taypina. Figurativamente, electrolito ukaxa "wila" ukhamawa mä pila de iones de litio- manqhana, ukaxa asegura conectividad ukaxa materiales electrodo positivos ukhamaraki negativos ukanakampi, ukhamarusa garantizarakiwa suma nayraru sartañapataki taqpacha proceso de carga-descarga.
Mä electrolito ideal ukaxa pila de iones de litio- ukatakixa aka phisqa mayiwi phuqhañapawa:
(1) High ionic conductivity (>10⁻3S/cm) ukat juk’ampinaka.
(2) Wide electrochemical window (>4,5 V ukat Li+/Li).
(3) Electrodos ukanakampi suma compatibilidad, mantener la resistencia interfacial juk’ampi jisk’a.
4) Suma estabilidad térmica ukat química, ukhamatwa pilax jan kuna usun irnaqañapatakix mä jachʼa temperaturan.
5) Pisi qullqini, jisk’a toxicidad ukat pachamamaru jan walt’ayañataki.
Sapa kuti-pilanakan densidad energética ukat densidad de potencia ukanak mayiwimp jilxattatapatxa, tecnología de pilas ukax jank’akiw jilxattaski, ukatx materiales electrodos ukax wali jach’a nayrar sartawiruw puri. Ukampirus, sistemas electrolitos ukanakan lurawipax qhipharuw qhiparawayi. Jichha pachanxa, electrolitos de batería de iones de litio- ukanakana lurawipaxa kimsa kastaruwa jaljatarakispa: electrolitos disolventes no-acuosos, electrolitos acuosos, ukhamaraki electrolitos de estado sólido-.
Jani-electrolito disolvente acuoso ukampi
Electrolitos disolventes no acuosos ukanakaxa pilas de iones de litio-litio ukanakanxa sistemas electrolitos ukanakaru uñt’atawa, ukaxa janiwa umampi utjkiti, jilpachaxa disolventes, solutos (jilapachaxa sals de litio) ukanakampiwa lurataraki, ukatxa aditivos ukanakampiwa lurataraki. Aka disolventes no-acuosos ukaxa típicamente disolventes orgánicos ukanakawa, janiwa disolventes acuosos ukanakaxa, ukhamata jani electrólisis de agua jan ukaxa reacciones adversas materiales electrodos ukanakampi. Sales de litio ukaxa nayraqata portadores ukanakawa transporte de iones de litio-, disolventes ukaxa disolución, dispersión ukhamaraki apoyo ukhamawa litio sals ukanakataki, ukatxa aditivos ukanakaxa nayraqata irnaqapxi rendimiento electroquímico jan ukaxa seguridad de pilas de iones de litio-.
Aljañataki utjki uka electrolitos (mä arunxa, electrolitos líquidos) ukaxa pilas de iones de litio-in apnaqatarakiwa nayraqatax mä jan ukaxa walja sal de litio ukanakampiwa lurataraki, ukaxa pä jan ukaxa juk’ampi disolventes orgánicos ukanakampiwa lurataraki; electrolitos ukanakaxa mä sapa disolvente ukata luratawa, ukaxa wali jisk’akiwa. Kunatsa walja disolventes apnaqañax chiqpach-uraqpachan pilanakax mayj mayja, juk’ampirus contradictorio, mayiwinakaniwa, ukax mä disolvente apnaqasa phuqhañax ch’amawa. Sañäni, electrolitos ukaxa wali fluidez ukawa munasirakispa ukhamaraki mä jach’a constante dieléctrica ukampi; ukatwa, disolventes ukanakaxa kunaymana propiedades físicasquímicas ukanakampixa mayachata apnaqatarakiwa, ukaxa mä pachana kunaymana uñacht’awinaka uñacht’ayi. Ukhamaraki, litio saltanakaxa aksa tuqinxa janiwa mä pachana apnaqatäkiti kunatixa litio saltos ukanaka ajlliñaxa mä juk’akiwa, ukatxa ventajas ukanakaxa janiwa jasaki uñjatäkiti.
Disolventes orgánicos ideales ukaxa aka propiedades clave ukanakampiwa utjañapa: Nayraqata, ukaxa mä jach’a constante dieléctrica ukawa munasiraki ukhamata suma disolución de sals de litio; payïri, jupanakaxa mä jisk’a punto de fusión ukhamaraki mä jach’a punto de ebullición ukanipxañapawa, ukhamata electrolito ukana temperatura operativa ukanaka jach’anchayañataki; kimsïri, jisk’a viscosidad ukaxa yanapt’iwa suma migración de iones de litio uka medio ukanxa; ukatxa tukuyañatakixa, aka disolventes ukaxa janiwa jila qullqinikiti ukatxa jisk’a toxicidad ukanirakiwa (idealmente no-tóxicos). Compuestos carbonato, kunjamatixa mä nayrïri ukhamaraki wali apnaqata disolventes orgánicos industria de pilas de iones de litio-, ukaxa mä jach’a posición ukaniwa electrolitos de pilas ukanxa.
Jichha pachanxa, aka kasta disolvente ukaxa jilpachaxa pä forma estructural ukaniwa: cíclica ukatxa cadena. Aka tabla ukanxa parámetros físicos relevantes ukanakaxa walja disolventes no-acuosos, electrolitos ukhamaraki disolventes orgánicos ukanakampiwa uñakipata.
| Kasta | Kasta | Utt'ayata | Punto de Fusión (grado) ukat juk’ampinaka. | Punto de ebullición (grado) ukat juk’ampinaka. | Sapa mayni Presión de Vapor (25 grados ) ukaxa mä juk’a pachanakwa lurasi. | Densidad relativa (25 grados )/(mPa·s) ukaxa mä juk’a pachanakwa lurasi. |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Carbonato de Etileno (CE) ukaxa 1.1. | Cíclico ukat juk’ampinaka | 36.4 | 248 | 89,780 | 1.904 (40 grados ) ukhawa. | |
| Carbonato de Propileno (PC) ukaxa mä juk’a pachanakwa lurasi. | Cíclico ukat juk’ampinaka | -48.4 | 242 | 64,920 | 2.53 | |
| Carbonatos ukanaka | Carbonato de butileno (BC) ukax mä juk’a pachanakanwa. | Cíclico ukat juk’ampinaka | -54.0 | 240 | 53,000 | 3.20 |
| Carbonato de Dimetil (DMC) ukax mä juk’a pachanakanwa. | Lineal sata uñt’atawa | 4.6 | 91 | 3,107 | 0.59 | |
| Carbonato de dietil (DEC) ukax mä juk’a pachanakanwa. | Lineal sata uñt’atawa | -74.3 | 126 | 2,805 | 0.75 | |
| Carbonato de Etil Metil (EMC) ukax mä juk’a pachanakanwa. | Lineal sata uñt’atawa | -53.0 | 110 | 2,958 | 0.65 |
Jichha pachanxa, disolventes alquilo carbonato ukaxa electrolitos ukanakanxa wali apnaqatarakiwa. Aka disolventes ukaxa suma resistencia a la oxidación ukaniwa ukatxa wali suma estabilidad uñacht’ayi jach’a voltaje ukanxa. Carbonatos cíclicos, ukhamaraki carbonato de etileno ukatxa carbonato de propileno ukanakaxa wali jach’a constantes dieléctricas ukanakampi uñt’atawa, ukaxa sañ muniwa litio sals ukanakaxa juk’ampi suma ch’amakt’ayaspa; ukampisa, ch’amani fuerzas intermoleculares ukanakampi, aka disolventes ukanakaxa wali viscosidad ukanipxiwa, ukaxa iones de litio ukanakana jupanakana sarnaqawiparuxa juk’ampi ch’amancharaki. Uka kipkaraki, carbonatos de cadena, ukhamaraki carbonato de dimetilo ukatxa carbonato de dietílico, ukaxa juk’a viscosidad ukanirakiwa, ukhamaraki constantes dieléctricas ukanakaxa wali jisk’akiwa, ukaxa mä juk’a eficiencia de disolución ukaniwa sals de litio ukanakataki. Ukhamarusa, sistemas de soluciones ukanaka wakicht’añatakixa conductividad iónica superior ukanakampixa, kunaymana kasta disolventes ukanakaxa walja kutiwa misturaki, kunjamatixa PC+DEC jan ukaxa EC+DMC ukanakampi chikt’ata. Sales de litio, kunjamatixa iones de litio ukaxa electrolito uksanxa, mä jach’a lurawiwa iones de litio-iones uksa tuqita apañataki, ukaxa carga ukhamaraki descarga proceso de pilas de iones de litio-} uksanxa. Jupanakan lurawipax chiqapuniw walja aspectos de pilas de iones de litio- ukarux jan walt’ayi, ukax densidad energética, densidad de potencia, rango de tensión de operación, ciclo vida ukat seguridad ukanak uñt’ayi. Jichhaxa, laboratorio ukan yatxatawi ukhamaraki práctica industrial ukanakanxa, sals de litio ukanakaxa jach’a radios aniónicos ukanakampi ukhamaraki jach’a estabilidad redox ukanakampiwa ajllitaraki. Uka composición química ukarjamaxa, litio saltanakaxa pä kastaruwa jaljasispa: litio sal inorgánico ukatxa litio orgánico. Walja saltos inorgánicos de litio ukanakawa lurataraki, ukanakaxa LiPF6, LiClO4, LIBF, ukhamaraki LIASF ukanakawa. Uka kipkaraki, pilas de iones de litio-litio orgánicos sata saltos orgánicos satakisa ukaxa formulados satakisa ukaxa electron-retiradora grupos satakisa ukampi aka aniones de litio inorgánico satakisa ukampi yapxatatawa, kunjamatixa litio dioxalato-borato de litio-borato (LiBOB), litio difluorooxalato-borato ([iODFB]), litio difluorosulfonilimida (LiFSI), ukhamaraki ditrifluorometilsulfonilimida de litio (LTFSI).Aka tabla ukanxa uñacht’ayatawa propiedades fisicoquímicas relevantes ukaxa walja saltos de litio ukanakampi apnaqata pilas de iones de litio-.
| Kasta | Litio Salt ukat juk’ampinaka | Peso Molecular (g/mol) ukat juk’ampinaka. | ¿Carbonatos ukanakanxa soluble ukhama? | ¿Umampi Soluble ukhama? | Conductividad Eléctrica (1 mol/L, EC/DMC, 20 grados ) (mS/cm) Ukaxa mä juk’a pachanakwa lurasi. |
|---|---|---|---|---|---|
| Sales de Litio Inorgánico ukaxa mä juk’a pachanakwa lurasi | LiPF2 ukax mä juk’a pachanakanwa | 151.91 | Jïsa | Jïsa | 10.00 |
| LiBF4 ukax mä juk’akiwa | 93.74 | Jïsa | Jïsa | 4.50 | |
| LiClO4 ukat juk’ampinaka | 106.40 | Jïsa | Jïsa | 9.00 | |
| Sales de Litio orgánico ukaxa mä juk’a pachanakwa lurasi | LiTFSI ukax mä juk’a pachanakanwa | 287.08 | Jïsa | Jïsa | 6.18 |
| LiFSI ukax mä juk’a pachanakanwa | 187.07 | Jïsa | Jïsa | 10.40 | |
| LiBOB ukat juk’ampinaka | 193.79 | Jïsa | Jïsa | 0.65 |
Aditivos ukaxa sustancias ukanakawa electrolito uksaru yapxatata jisk’a concentraciones (jilapachaxa janiwa 10% ukja masa ukata jila) ukanakaxa funciones específicas ukanipxiwa ukatxa wali sumawa pila ukana características electroquímicas ukanakaxa suma uñjataspa. Lurawinakaparjamaxa, aka yapxatatanakaxa walja chiqanakaru jaljatarakispawa: película-formador aditivos, retardantes de llama, ukhamaraki aditivos ukhamata jani sinti cargañapataki. Ukhamaraki, utjarakiwa aditivos ukaxa apnaqatarakiwa conductividad uksa tuqiru, suma lurañatakixa jisk’a-temperatura ukanxa, jan ukaxa controlar trazas ukatxa concentraciones de HF ukaxa solución electrolítica uksana.