鉅大LARGE | 點擊量：3184次 | 2020年09月27日
鋰離子電池電解液有哪幾種類型？
鋰離子電池電解液有哪幾種類型？
A.液體電解液
對溶劑的選擇重要基于三個方面的性質要求.即介電常數(shù)、粘度及溶劑的電子施主性質。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。低的粘度可以新增離子的流動性，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(alkylcarbonate)、內(nèi)脂(lactone)、縮酮(ketal)等。
鋰鹽重要用來供應有效載流子。選擇鋰鹽，一般遵循以下幾個原則：
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
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，電解液與活性物質界面電化學反應速度小，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(CF3SO2)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構(排列)。這種液一固二相性，以及它在能源(包括出現(xiàn)，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域的廣闊應用前景，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用上表現(xiàn)了三大優(yōu)越性:
任意形狀及厚度的薄膜。所以盡管聚合物電解液的室溫電導率不高，較無機的低2～3個數(shù)量級，由于加工成很薄的膜，使電池內(nèi)阻大大降低，從而可通過提高面積/厚度比值來補償電導的偏低;緊密性-與電極完整的接觸，使充放電電流增大;應性-在充放電過程中能很好地承受壓力的變化，適應電極體積變化。聚合物固體電解液質輕、耐壓、抗震、耐疲勞、無毒無腐蝕以及與電極組成電池時所表現(xiàn)出的電化學穩(wěn)定性為其應用開創(chuàng)了更廣泛的前景。目前國內(nèi)外的科學家們正致力于使它能應用在能源貯存、電化學元件、傳感器等多方面的研究，在高比能鋰離子電池的研制進程中已成為最強有力的競爭者。
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