鋰離子電池電解液類型介紹
來源：寶鄂實業(yè)
2021-05-18 17:35
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電解液在正負極間起著傳遞電荷作用，應(yīng)該對離子導電、對電子絕緣。它對電池循環(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
對溶劑的選擇主要基于三個方面的性質(zhì)要求.即介電常數(shù)、粘度及溶劑的電子施主性質(zhì)。一般說來，高介電常數(shù)有利于鋰鹽的離解，同時強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離子的溶劑化能力的高低。低的粘度可以增加離子的流動性，有助于提高電導率。
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。常見的有機溶劑有醚(ether)、烷基碳酸脂(alkyl carbonate)、內(nèi)脂(lactone)、縮酮(ketal)等。
鋰鹽主要用來提供有效載流子。選擇鋰鹽，一般遵循以下幾個原則：
與正負極材料有良好穩(wěn)定性(兼容性)，也就是說，在存儲期間，電解液與活性物質(zhì)界面電化學反應(yīng)速度小，使電池的自放電容量損失減至最少;比電導率高，溶液的歐姆壓降小;安全性能高，無毒，無污染。
常用的鋰鹽有如下幾種:六氟砷酸鋰(LiPF6)，在充放電過程中LIAsF6會釋放出有毒砷化物，而且價格相對昂貴。六氟磷酸鋰(LiPF6)，己在商業(yè)電池中廣泛使用，有較高的電導率且對碳材料有較好的兼容性，缺點是價格相對昂貴，固態(tài)時穩(wěn)定性較差，對水十分敏感。三氟甲基磺酸鋰LiCF3SO2，有較好的穩(wěn)定性，但其電導率僅為基于LiPF6的液體電解液的一半。四氟硼酸鋰(LiBF4)、高氯酸鋰(LiCl04)都是廣泛使用的鹽。但是，含高氯酸鋰類亞胺基鋰鹽，典型的是雙氟磺酞亞胺鋰(LiN(CF3 SO2)2，其電導率可以和甚干LiPF6電解液相比擬，穩(wěn)定性超過FLiCF3SO2。
B.固體電解液
固體電解液，又稱“超離子導體”或“快離子導體”。是指離子電導率接近(或在某些情況下超過)熔翻和電解液溶液的一類固體離子導電材料。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)能等幾個環(huán)節(jié))、冶金、環(huán)保、電化學器件等各個領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景，區(qū)而引起了物理學家、化學家和和材料學家的廣泛重視.
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。它除了顯示出半導體、離子溶液等常見電導體系的性質(zhì)外，還具有無機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:
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