鋰電池電解液作用及具備條件介紹
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2021-11-16 17:47
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鋰電池電解液作用
鋰電池電解液是不可忽視的一個(gè)方面，畢竟占據(jù)電池成本15%的電解液也確實(shí)在電池的能量密度、功率密度、寬溫應(yīng)用、循環(huán)壽命、安全性能等方面扮演著至關(guān)重要的角色。
電解液是鋰電池四大關(guān)鍵材料正極、負(fù)極、隔膜、電解液之一，號(hào)稱鋰離子電池的“血液”，在電池中正負(fù)極之間起到傳導(dǎo)電子的作用，是鋰電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證。
電解液一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成的。主要使用的電解質(zhì)有高氯酸鋰、六氟磷酸鋰等。但用高氯酸鋰制成的電池低溫效果不好，有爆炸的危險(xiǎn)，日本和美國(guó)已禁止使用。而用含氟鋰鹽制成的電池性能好，無(wú)爆炸危險(xiǎn)，適用性強(qiáng)，特別是用六氟磷酸鋰制成的電池，除上述優(yōu)點(diǎn)外，將來(lái)廢棄電池的處理工作相對(duì)簡(jiǎn)單，對(duì)生態(tài)環(huán)境友好，因此該類電解質(zhì)的市場(chǎng)前景十分廣泛。
電解液在鋰電池正、負(fù)極之間起到傳導(dǎo)電子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證。電解液一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成的。
鋰電池電解液的具備條件
鋰離子電池采用的電解液是在有機(jī)溶劑中溶有電解質(zhì)鋰鹽的離子型導(dǎo)體。一般作為實(shí)用鋰離子電池的有機(jī)電解液應(yīng)該具備以下性能：
?。?）離子電導(dǎo)率高，一般應(yīng)達(dá)到10-3～2*10-3S/cm；鋰離子遷移數(shù)應(yīng)接近于1；
?。?）電化學(xué)穩(wěn)定的電位范圍寬；必須有0～5V的電化學(xué)穩(wěn)定窗口；
（3）熱穩(wěn)定好，使用溫度范圍寬；
（4）化學(xué)性能穩(wěn)定，與電池內(nèi)集流體和恬性物質(zhì)不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；
?。?）安全低毒，最好能夠生物降解。
適合的溶劑需其介電常數(shù)高，粘度小，常用的有烷基碳酸鹽如PC，EC等極性強(qiáng)，介電常數(shù)高，但粘度大，分子間作用力大，鋰離于在其中移動(dòng)速度慢。而線性酯，如DMC（二甲基碳酸鹽）、DEC（二乙基碳酸鹽）等粘度低，但介電常數(shù)也低，因此，為獲得具有高離子導(dǎo)電性的溶液，一般都采用PC+DEC，EC+DMC等混合溶劑。這些有機(jī)溶劑有一些味道，但總體來(lái)說(shuō)，都是能符合歐盟的RoHS，REACH要求的，是毒害性很小、環(huán)保有好性的材料。
目前開(kāi)發(fā)的無(wú)機(jī)陰離子導(dǎo)電鹽主要有LiBF4，LiPF6，LiAsF6三大類，它們的電導(dǎo)率、熱穩(wěn)定性和耐氧化性次序如下：
電導(dǎo)率：LiAsF6≥LiPF6》LiClO4》LiBF4
熱穩(wěn)定性：LiAsF6》LiBF4》LiPF6
耐氧化性：LiAsF6≥LiPF6≥LiBF4》LiClO4
LiAsF6有非常高的電導(dǎo)率、穩(wěn)定性和電池充電放電率，但由于砷的毒性限制了它的應(yīng)用。目前最常用的是LiPF6。
總的來(lái)說(shuō)，鋰電池電解液的作用是非常大的，而且它的發(fā)展前景也是非常廣闊的，
鋰電池電解液是電池中離子傳輸?shù)妮d體，主要是由高純度的有機(jī)類溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑等原料組成的，電解液一般由高純度的有機(jī)溶劑、電解質(zhì)鋰鹽（六氟磷酸鋰，LiFL6）、必要的添加劑等原料，在一定條件下，按一定比例配制而成的。
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