鉅大LARGE | 點擊量:4320次 | 2019年10月22日
鋰離子電池有機液體電解質(zhì)的理化性質(zhì)概述
鋰離子電池使用的有機液體電解質(zhì)是以適當(dāng)鋰鹽溶解在有機非質(zhì)子混合溶劑中形成的電解質(zhì)溶液。為了表述的方便,本書中均簡稱為有機電解液或電解液。常見的有機液體電解質(zhì)一般是1mol/L鋰鹽/混合碳酸脂溶劑構(gòu)成的體系。作為傳遞電荷與傳質(zhì)過程的介質(zhì),鋰離子電池適用的電解液通常應(yīng)滿足以下幾方面的要求:
A.在較寬的溫度范圍內(nèi)具有較高的電導(dǎo)率,最好達(dá)到((1~2)X10-3S/cm以上,鋰離子遷移數(shù)盡可能高;
B.液態(tài)溫度范圍(液程)寬,至少在-20~80℃范圍內(nèi)為液體;
C.化學(xué)穩(wěn)定性好,與電極活性物質(zhì)(如正、負(fù)極材抖)、集流體、隔膜等基本上不發(fā)生反應(yīng);
D.與電極材料的相容性好,能形成穩(wěn)定、有效的鈍化膜;
E.電化學(xué)穩(wěn)定性好,分解電壓高,以減少電池的自放電和工作時電池內(nèi)壓的升高;
F.閃點、燃點高,安全性好;
G.環(huán)境友好性,分解產(chǎn)物對環(huán)境影響較小。
上述要求是實現(xiàn)鋰離子電池低內(nèi)阻、長壽命和高安全性的重要保證。鋰鹽、有機溶劑的選擇和電解質(zhì)溶液的優(yōu)化決定著電池的循環(huán)效率、工作電壓、操作溫度和儲存期限等是開發(fā)鋰離子電池的關(guān)鍵技術(shù)之一。從某種意義上說,鋰離子電池液體電解質(zhì)對電池性能具有決定性的作用。
經(jīng)過幾十年的研究和實踐,鋰離子電池使用的電解液己基本成型,商品化的電解液一般選擇LiPF6作為鋰鹽,溶劑多為碳酸乙烯脂(EC)與碳酸二甲脂(DMC)或者碳酸二乙酯(DEC)構(gòu)成的混合溶劑。此外,還有少量基于特殊目的使用的電解液體系。這些電解液體系,支撐著鋰離子電池的商品化以及今后的研究和發(fā)展。
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