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淺談聚合物鋰電池的液體電解質(zhì)

2022-06-23

聚合物鋰電池

鋰離子電池的電解質(zhì)對(duì)電池性能影響很大，電解質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定要求很高，特別是在較高的電勢(shì)和溫度環(huán)境下，不容易分解，具有較高的離子電導(dǎo)率，正極和負(fù)極材料必須是惰性的，不能浸出。

由于鋰離子電池的高充放電電位和鋰嵌在負(fù)極材料中的高化學(xué)活性，要求電解液為有機(jī)化合物，并且不能有水。但因?yàn)橛袡C(jī)離子的導(dǎo)電性差，因此需要在有機(jī)溶劑中添加可溶性導(dǎo)電鹽，以提高離子的導(dǎo)電性。

目前，鋰離子電池主要采用液態(tài)電解質(zhì)，其溶劑為無水有機(jī)物，市場(chǎng)上大多數(shù)采用混合溶劑。常見的有機(jī)液體電解質(zhì)一般為1molL鋰/混合碳酸鹽溶劑體系。適用于鋰離子電池的電解液作為電荷傳遞和質(zhì)量傳遞過程的介質(zhì)，一般應(yīng)滿足以下要求：

1、溫度范圍寬，高電導(dǎo)率，好在(1~2)× 10-3s /cm以上，鋰離子遷移次數(shù)要高；

2、液溫范圍寬，至少在-20~80℃范圍內(nèi)是液溫；

3、化學(xué)穩(wěn)定性好，與電極活性物質(zhì)、液集、隔膜等不發(fā)生反應(yīng)；

4、與電極材料相容性好，能形成穩(wěn)定有效的鈍化膜；

5、良好的電化學(xué)穩(wěn)定性，高的分解電壓，降低電池自放電和工作時(shí)電池內(nèi)部壓力增加。

以上要求是鋰離子電池低內(nèi)阻、長壽命、高安全性的重要保證。鋰鹽、有機(jī)溶劑和電解質(zhì)溶液的選擇決定了電池的循環(huán)效率、工作電壓、工作溫度和儲(chǔ)存壽命，是鋰離子電池發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。從某種意義上說，液體電解質(zhì)對(duì)鋰離子電池的性能起著決定性的作用。

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