鋰離子電池電解液的要求是什么?

到目前為止，能夠滿足實(shí)用鋰離子電池要求的聚合物或無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)受到了限制。鋰離子電池的電解液由有機(jī)溶劑和無(wú)機(jī)鹽組成，采用低粘度的脂肪醇的EC、丙烯的PC、DEC等碳酸烷基酯的混合溶劑體系。

異形鋰離子電池

鋰離子電池電解液的性能要求

離子電導(dǎo)率:良好的離子電導(dǎo)率可達(dá)10

離子遷移數(shù)2×103S/cm3數(shù)量級(jí)。理想的鋰離子遷移數(shù)應(yīng)該是大約1個(gè)穩(wěn)定的

機(jī)械強(qiáng)度

化學(xué)穩(wěn)定性

在高溫下有效阻擋電池

室溫下電導(dǎo)率平均約為-1×103s/cm，比水電解質(zhì)電導(dǎo)率低近兩個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，為了使商用鋰離子電池能夠以高電流進(jìn)行充放電，電極必須非常薄，以新增電極的總面積，并降低電極的實(shí)際工作電流密度。

電解質(zhì)的用途是在電池的正極和負(fù)極之間形成良好的離子導(dǎo)電通道。水溶液、有機(jī)溶液、聚合物、熔鹽或固體物質(zhì)可作為電解質(zhì)。

水溶液是應(yīng)用最廣泛的電解質(zhì)。

有機(jī)電解質(zhì)電池的輸出功率相對(duì)較低。

只在高溫下使用熔融無(wú)機(jī)鹽作為電解質(zhì)。

傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)陰離子導(dǎo)電鹽重要有LiClO4、LiAsF6、LiBF4和LiPF4。

在DMC電解質(zhì)體系中，幾種電解質(zhì)鋰鹽的氧化電位順序?yàn)?LiPF6

EC/DMC電解質(zhì)體系電導(dǎo)率變化規(guī)律:LiAsF6=LiPF6>LiClO4

LiBF4電解質(zhì)的電導(dǎo)率較低，可以作為添加劑使用。

LiAsF6電解質(zhì)導(dǎo)電性高，但As對(duì)環(huán)境有毒有害，限制了其應(yīng)用。

與其他無(wú)機(jī)鋰鹽相比，LiPFs的熱穩(wěn)定性較差，在80℃的室溫下會(huì)發(fā)生分解。然而，由于高氧化電位和導(dǎo)電性，鋰是重要的商品鹽。

常規(guī)溶劑的性質(zhì):

EC是電解質(zhì)的重要組成部分，具有良好的成膜性，最高的介電常數(shù)，能充分溶解鋰鹽，對(duì)提高電解質(zhì)的電導(dǎo)率十分有益。而EC的熔點(diǎn)為36.4℃，沸點(diǎn)為238℃，粘度較高，不利于在低溫條件下使用。

電磁兼容可以改善電解質(zhì)的低溫電導(dǎo)率和電池的低溫性能。

GBL的熔點(diǎn)為-43.5℃，沸點(diǎn)為204℃，還原產(chǎn)物一般為v-烷氧基-n-酮酯，出現(xiàn)的氣體較少，有利于電池的安全性能。

EA的凝固點(diǎn)最低，粘度較小，可以顯著改善電解液的低溫性能。