鋰電池電解質(zhì)是什么？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-03-15 12:12
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電解質(zhì)是電池的重要組成部分，在正、負(fù)兩極之間起輸運(yùn)離子、傳導(dǎo)電流的作用。從相態(tài)上來分，鋰離子電池電解質(zhì)可分為液態(tài)、固態(tài)和熔融鹽電解質(zhì)三類。從鋰離子電池內(nèi)部傳質(zhì)的實(shí)際要求出發(fā)，電解質(zhì)必須滿足以下幾點(diǎn)基本要求：
（1）離子電導(dǎo)率：電解質(zhì)不具有電子導(dǎo)電性，但必須具有良好的離子導(dǎo)電性，一般溫度范圍內(nèi),電解質(zhì)的電導(dǎo)率在1×10-3~ 2×10-3S/cm 之間。
（2）離子遷移數(shù)：電池內(nèi)部輸運(yùn)電荷依賴離子的遷移，高離子遷移數(shù)可減小電極反應(yīng)時(shí)的濃差極化，使電池產(chǎn)生高的能量密度和功率密度。理想的鋰離子遷移數(shù)應(yīng)盡量接近1。
（3）穩(wěn)定性：電解質(zhì)與電極直接接觸時(shí),應(yīng)盡量避免副反應(yīng)的發(fā)生，這就要求電解質(zhì)要具備一定的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。
（4）機(jī)械強(qiáng)度：電解質(zhì)需要有足夠高的機(jī)械強(qiáng)度以滿足電池的大規(guī)模生產(chǎn)包裝過程。Li等將三甲基磷酸酯（TMP）作為高電壓電解液的添加劑，以Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2作為電池的正極并測試，結(jié)果表明，電解液中添加1% TMP，可以顯著提高電池的倍率性能和循環(huán)性能。
為避免常規(guī)鋰電池存在的漏液、易燃、易爆等安全性問題，鋰二次電池電解質(zhì)體系正在向固態(tài)化發(fā)展。固態(tài)電解質(zhì)又被稱為快離子導(dǎo)體，要求電解質(zhì)具有較高的離子導(dǎo)率、低電子導(dǎo)電性、以及低活化能?？茖W(xué)家們目前研究的固態(tài)電解質(zhì)包括無機(jī)固體電解質(zhì)、固態(tài)聚合物電解質(zhì)、固-液復(fù)合電解質(zhì)等多種類型。在無機(jī)固體電解質(zhì)中，Li+處于流動(dòng)態(tài)，通過電解質(zhì)中的空穴和/或間隙位置發(fā)生遷移傳導(dǎo)。
全固態(tài)聚合物電解質(zhì)的導(dǎo)電是依靠聚合物的鏈段運(yùn)動(dòng)和鋰離子遷移，可完全避免液體增塑劑的使用，被認(rèn)為解決鋰離子電池安全性問題的最好途徑之一。具有交聯(lián)結(jié)構(gòu)聚乙烯/聚環(huán)氧乙烷固態(tài)聚合物電解質(zhì)具有較高的離子電導(dǎo)率(25°C時(shí) >1.0× 10-4S/cm)和優(yōu)越的抗枝晶生長能力。將MFC（micro-fibrillated cellulose）納米纖維與甲基丙酸烯基全固態(tài)聚合物電介質(zhì)膜進(jìn)行復(fù)合，表現(xiàn)出卓越的力學(xué)性能，并且材料整體的電化學(xué)性能沒有受到任何破壞，有望應(yīng)用于柔性全固態(tài)鋰二次電池。
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