電解質(zhì)在鋰電池的設(shè)備中，承擔(dān)著什么樣的責(zé)任呢、
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-29 11:05
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根據(jù)電解質(zhì)的形態(tài)特征，可以將電解質(zhì)分為液體和固體兩大類(lèi)，它們都是具有高離子導(dǎo)電性的物質(zhì)，在電池內(nèi)部起著傳遞正負(fù)極之間電荷的作用。不同類(lèi)型的電池采用不同的電解質(zhì)，如鉛酸電池的電解質(zhì)都采用水溶液；而作為鋰離子電池的電解液不能采用水溶液，這是由于水的析氫析氧電壓窗口較小，不能滿足鋰離子高電壓的要求。電解質(zhì)是電池的主要組成之一，其功能與電池裝置是無(wú)關(guān)的。電解質(zhì)在鋰電池的設(shè)備中，承擔(dān)著通過(guò)電池內(nèi)部在正、負(fù)電極之間傳輸離子的作用。它對(duì)電池的容量、工作溫度范圍、循環(huán)性能及安全性能等都有重要的影響。由于其物理位置是在正負(fù)極電極的中間，并且與兩個(gè)電極都要發(fā)生緊密聯(lián)系，所以當(dāng)研發(fā)出新的電極材料時(shí)，與之配套電解液的研制也需同步進(jìn)行。在電池中，正極和負(fù)極材料的化學(xué)性質(zhì)決定著其輸出能量，對(duì)電解質(zhì)而言，在大多數(shù)情況下，則通過(guò)控制電池中質(zhì)量流量比，控制電池的釋放能量速度。鋰電池正極活性物質(zhì)的選擇還有其特殊的要求，具體來(lái)說(shuō)，鋰電池正極材料的選擇必須遵循以下十個(gè)原則。
①正極材料具有較大的吉布斯自由能，以便與負(fù)極材料之間保持一個(gè)較大的電位差，提供電池工作電壓(高比功率)。
②鋰離子嵌入反應(yīng)時(shí)的吉布斯自由能改變AG小，即鋰離子嵌入量大且電極電位對(duì)嵌入量的依賴(lài)性較小，這樣確保鋰電池工作電壓穩(wěn)定。
③較寬的鋰離子嵌入/脫嵌范圍和相當(dāng)?shù)匿囯x子嵌入/脫逸量(比容量大)。
④正極材料需有大的孔徑“隧道”結(jié)構(gòu)，以利在充放電過(guò)程中，鋰離子在其中的嵌入/脫逸。
⑤鋰離子在“隧道”中有較大的擴(kuò)散系數(shù)和遷移系數(shù)，來(lái)保證大的擴(kuò)散速率，并具有良好的電子導(dǎo)電性，以提高鋰電池的最大工作電流。
⑥正極材料具有大的界面結(jié)構(gòu)和多的表觀結(jié)構(gòu)，以增加放電時(shí)嵌鋰的空間位置，提高其嵌鋰容量。
⑦正極材料的化學(xué)物理性質(zhì)均一，其異動(dòng)性極小，以保證電池良好的可逆性(循環(huán)壽命長(zhǎng))。
⑧與電解液不發(fā)生化學(xué)或物理的反應(yīng)。
⑨與電解質(zhì)有良好的相容性，熱穩(wěn)定性高，來(lái)保證電池的工作安全。
⑩具有重量輕，易于制作適用的電極結(jié)構(gòu)，以便提高鋰電池的性?xún)r(jià)比。
