鉅大LARGE | 點擊量:3464次 | 2021年02月02日
鋰離子電池能否用水做電解液嗎
水關(guān)于各種類型的鹽類都有非常好的溶解性,溶解后的離子會與水分子形成溶劑化的外殼結(jié)構(gòu),同時水溶液具有安全、無毒和高電導(dǎo)率的優(yōu)勢,是一種理想的鋰離子電解液。但是水的電化學(xué)窗口較窄(分解電位1.23V),同時一些正負(fù)極材料與水溶液接觸時不太穩(wěn)定,會發(fā)生副反應(yīng)。高濃度電解液是解決這一問題的有效方法。
水系鋰離子電池由于安全、環(huán)保、低成本等因素得到了廣泛的關(guān)注,但是水系鋰離子電池在發(fā)展中仍然面對的許多挑戰(zhàn),例如能量密度偏低,這重要是因為水溶液的電化學(xué)窗口比較窄,因此導(dǎo)致大多數(shù)正負(fù)極材料在這一電化學(xué)窗口范圍內(nèi)難以充分發(fā)揮出全部容量,部分正負(fù)極材料在水溶液環(huán)境中存在金屬元素溶解的問題,造成循環(huán)性能的下降,同時H+的嵌入問題也會影響水系鋰離子電池的循環(huán)穩(wěn)定性,這都是在后續(xù)的水系鋰離子電池電解液開發(fā)中要解決的問題。
總的來看雖然水系鋰離子電池目前在能量密度上還處于劣勢,但是由于其安全、環(huán)保和高電導(dǎo)率等優(yōu)勢仍然在一些領(lǐng)域具有應(yīng)用潛力,后續(xù)通過高容量正負(fù)極材料和耐高壓水溶液電解液的開發(fā),水系鋰離子電池有望成為攪動新能源領(lǐng)域的一股新力量。
電解液在鋰離子電池正、負(fù)極之間起到傳導(dǎo)電子的用途,是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等利益的保證。鋰離子電池對生態(tài)環(huán)境友好,因而電解質(zhì)的市場前景非常廣泛。