分析鋰電池固態(tài)電解質(zhì)和液態(tài)電解質(zhì)的區(qū)別
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-12-01 20:01
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鋰電池制造商分析固態(tài)電解質(zhì)和液態(tài)電解質(zhì)的區(qū)別。目前，主要用于鋰電池的電解液分為液態(tài)電解液和固態(tài)電解液。液體電解質(zhì)俗稱電解質(zhì)。一方面，鋰電池的電解液提供了一些活性鋰離子，在充放電過程中作為導(dǎo)電離子。另一方面，電解質(zhì)提供了離子通道或載體，鋰離子可以通過這些通道移動(dòng)。本文對(duì)鋰電池廠家進(jìn)行了固體電解質(zhì)和液體電解質(zhì)的差異分析。
鋰電池電解液。JPG
鋰電池制造商分析固態(tài)電解質(zhì)和液態(tài)電解質(zhì)的區(qū)別
1. 液態(tài)電解質(zhì)
電解液的選擇對(duì)鋰電池的性能有很大的影響。它必須具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，特別是在較高的電位和溫度環(huán)境下，不易分解。它有很高的離子電導(dǎo)率，而且它必須是惰性的陽極和陰極材料，不能腐蝕他們。由于鋰電池充放電電位高，且正極材料中含有活性較高的鋰，所以電解液必須是無水的有機(jī)化合物。但有機(jī)離子的電導(dǎo)率較差，應(yīng)在有機(jī)溶劑中加入可溶性導(dǎo)電鹽，以提高離子的電導(dǎo)率。目前，鋰離子電池主要采用液體電解質(zhì)。
目前商用鋰電池中使用的電解質(zhì)多為L(zhǎng)iPF6的EC2DMC，具有較高的離子電導(dǎo)率和良好的電化學(xué)穩(wěn)定性。由于液體電解質(zhì)的特性，在實(shí)際使用中需要加入多種助劑來改善電解質(zhì)的特性。
2. 固態(tài)電解質(zhì)
直接用作金屬鋰陽極材料具有較高的可逆容量,其理論容量高達(dá)3862 mah·g - 1,級(jí)是超過十倍的石墨材料,價(jià)格也低,它被認(rèn)為是最具吸引力的新一代鋰離子電池的陽極材料,但它會(huì)產(chǎn)生枝晶鋰。利用固體電解質(zhì)作為離子導(dǎo)電可以抑制枝晶鋰的生長(zhǎng)，使金屬鋰作為正極材料成為可能。
此外，使用固體電解質(zhì)可以避免液體電解質(zhì)的泄漏，而鋰電池可以制成更薄(厚度只有0.1mm)、更高的能量密度、更小的高能電池。破壞性實(shí)驗(yàn)表明，固體鋰電池電解質(zhì)具有較高的安全性能。液體電解質(zhì)鋰離子電池在經(jīng)過釘子穿透、加熱(200℃)、短路、過充(600%)等破壞性實(shí)驗(yàn)后，會(huì)出現(xiàn)泄漏、爆炸等安全問題。
鋰電池定制電解液選擇
目前，鋰電池定制電解液有兩種類型，即液體電解液和固體電解液。
液體電解質(zhì)主要用于鋰離子電池，這使得定制化行業(yè)的鋰電池相對(duì)簡(jiǎn)單，成本低，鋰離子電池導(dǎo)電性高，內(nèi)部化學(xué)性能更加穩(wěn)定。缺點(diǎn)是溶液易溶解，液體有機(jī)溶劑電解液易引起火災(zāi)爆炸事故。
固態(tài)電解質(zhì)也可分為全固態(tài)和凝膠型。電解質(zhì)處于凝膠狀態(tài)，不會(huì)像液體那樣泄漏。它是安全的。固體電解質(zhì)鋰電池外包裝是軟包材料，減輕了電池的重量，可以做成任何形狀。
為了解決電池安全問題，鋰電池電解液不斷更新。業(yè)內(nèi)人士表示，找到合適的電解液配比有點(diǎn)像中藥，就像不同體質(zhì)、不同病情采取不同的處方，根據(jù)鋰電池類型的正極和負(fù)極材料，電池的形狀、電池性能最終決定電解液的配方。
