鋰電池電解液有哪些類型？
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-10-15 09:57
點(diǎn)擊量：次
電解液在正負(fù)極間起著傳遞電荷作用，應(yīng)該對(duì)離子導(dǎo)電、對(duì)電子絕緣。它對(duì)電池循環(huán)性能、操作溫度范圍、電池的耐用程度有著極為重要的影響。對(duì)于鋰離子電池而言，電解液的組成至少涉及兩方面:溶劑和鋰鹽。
A.液體電解液
對(duì)溶劑的選擇主要基于三個(gè)方面的性質(zhì)要求.即介電常數(shù)、粘度及溶劑的電子施主性質(zhì)。一般說(shuō)來(lái)，高介電常數(shù)有利于鋰鹽的離解，同時(shí)強(qiáng)的電子施主能力將有利于電解液鹽的溶解。所謂溶劑的電子施主性質(zhì)是溶劑分子所固有的失電子能力，其能力大小決定了電解液陽(yáng)離子的溶劑化能力的高低。低的粘度可以增加離子的流動(dòng)性，有助于提高電導(dǎo)率。
目前通常使用兩種或兩種以上溶劑混合而成的二元、多元混合溶劑。常見(jiàn)的有機(jī)溶劑有醚(ether)、烷基碳酸脂(alkylcarbonate)、內(nèi)脂(lactone)、縮酮(ketal)等。
B.固體電解液
固體電解液，又稱“超離子導(dǎo)體”或“快離子導(dǎo)體”。是指離子電導(dǎo)率接近(或在某些情況下超過(guò))熔翻和電解液溶液的一類固體離子導(dǎo)電材料。是一類介于固體和液體之間的奇特固體材料，是物質(zhì)的一個(gè)異常狀態(tài)，其中有一些原子(離子)，有接近于液體的遷移率，而其它原子則保持其空間結(jié)構(gòu)(排列)。這種液一固二相性，以及它在能源(包括產(chǎn)生，貯存和節(jié)能等幾個(gè)環(huán)節(jié))、冶金、環(huán)保、電化學(xué)器件等各個(gè)領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景，區(qū)而引起了物理學(xué)家、化學(xué)家和和材料學(xué)家的廣泛重視.
聚合物固體電解液是由含有可溶劑化極性基團(tuán)的聚合物與鹽絡(luò)合形成的固體電解液材料。它除了顯示出半導(dǎo)體、離子溶液等常見(jiàn)電導(dǎo)體系的性質(zhì)外，還具有無(wú)機(jī)固體電解液所不及的可塑性，這一特性使聚合物固體電解液在應(yīng)用上表現(xiàn)了三大優(yōu)越性:
任意形狀及厚度的薄膜。所以盡管聚合物電解液的室溫電導(dǎo)率不高，較無(wú)機(jī)的低2～3個(gè)數(shù)量級(jí)，由于加工成很薄的膜，使電池內(nèi)阻大大降低，從而可通過(guò)提高面積/厚度比值來(lái)補(bǔ)償電導(dǎo)的偏低;緊密性-與電極完整的接觸，使充放電電流增大;應(yīng)性-在充放電過(guò)程中能很好地承受壓力的變化，適應(yīng)電極體積變化。聚合物固體電解液質(zhì)輕、耐壓、抗震、耐疲勞、無(wú)毒無(wú)腐蝕以及與電極組成電池時(shí)所表現(xiàn)出的電化學(xué)穩(wěn)定性為其應(yīng)用開(kāi)創(chuàng)了更廣泛的前景。目前國(guó)內(nèi)外的科學(xué)家們正致力于使它能應(yīng)用在能源貯存、電化學(xué)元件、傳感器等多方面的研究，在高比能鋰電池的研制進(jìn)程中已成為最強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者。
A.液體電解液
對(duì)溶劑的選擇主要基于三個(gè)方面的性質(zhì)要求.即介電常數(shù)、粘度及溶劑的電子施主性質(zhì)。一般說(shuō)來(lái)，高介電常數(shù)有利于鋰鹽的離解，同時(shí)強(qiáng)的電子施主能力將有利于電解液鹽的溶解。所謂溶劑的電子施主性質(zhì)是溶劑分子所固有的失電子能力，其能力大小決定了電解液陽(yáng)離子的溶劑化能力的高低。低的粘度可以增加離子的流動(dòng)性，有助于提高電導(dǎo)率。
目前通常使用兩種或兩種以上溶劑混合而成的二元、多元混合溶劑。常見(jiàn)的有機(jī)溶劑有醚(ether)、烷基碳酸脂(alkylcarbonate)、內(nèi)脂(lactone)、縮酮(ketal)等。
B.固體電解液
固體電解液，又稱“超離子導(dǎo)體”或“快離子導(dǎo)體”。是指離子電導(dǎo)率接近(或在某些情況下超過(guò))熔翻和電解液溶液的一類固體離子導(dǎo)電材料。是一類介于固體和液體之間的奇特固體材料，是物質(zhì)的一個(gè)異常狀態(tài)，其中有一些原子(離子)，有接近于液體的遷移率，而其它原子則保持其空間結(jié)構(gòu)(排列)。這種液一固二相性，以及它在能源(包括產(chǎn)生，貯存和節(jié)能等幾個(gè)環(huán)節(jié))、冶金、環(huán)保、電化學(xué)器件等各個(gè)領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景，區(qū)而引起了物理學(xué)家、化學(xué)家和和材料學(xué)家的廣泛重視.
聚合物固體電解液是由含有可溶劑化極性基團(tuán)的聚合物與鹽絡(luò)合形成的固體電解液材料。它除了顯示出半導(dǎo)體、離子溶液等常見(jiàn)電導(dǎo)體系的性質(zhì)外，還具有無(wú)機(jī)固體電解液所不及的可塑性，這一特性使聚合物固體電解液在應(yīng)用上表現(xiàn)了三大優(yōu)越性:
任意形狀及厚度的薄膜。所以盡管聚合物電解液的室溫電導(dǎo)率不高，較無(wú)機(jī)的低2～3個(gè)數(shù)量級(jí)，由于加工成很薄的膜，使電池內(nèi)阻大大降低，從而可通過(guò)提高面積/厚度比值來(lái)補(bǔ)償電導(dǎo)的偏低;緊密性-與電極完整的接觸，使充放電電流增大;應(yīng)性-在充放電過(guò)程中能很好地承受壓力的變化，適應(yīng)電極體積變化。聚合物固體電解液質(zhì)輕、耐壓、抗震、耐疲勞、無(wú)毒無(wú)腐蝕以及與電極組成電池時(shí)所表現(xiàn)出的電化學(xué)穩(wěn)定性為其應(yīng)用開(kāi)創(chuàng)了更廣泛的前景。目前國(guó)內(nèi)外的科學(xué)家們正致力于使它能應(yīng)用在能源貯存、電化學(xué)元件、傳感器等多方面的研究，在高比能鋰電池的研制進(jìn)程中已成為最強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者。
