鋰離子電池電解液

到目前為止，能夠滿足實(shí)用電池要求的聚合物或無機(jī)固體電解質(zhì)仍十分有限。鋰離子電池的電解液是有機(jī)溶劑和無機(jī)鹽構(gòu)成的，采用LiPFs的乙烯碳酸脂(EC)、丙烯碳酸脂(PC)和低粘度二乙基碳酸脂(DEC)等烷基碳酸脂搭配的混合溶劑體系。

鋰離子電池電解液成分構(gòu)架 

 鋰離子電池電解液性能要求 離子電導(dǎo)率：良好的離子導(dǎo)電性，電導(dǎo)率要達(dá)到10ˉ3﹣2×10﹣3S/cm數(shù)量級(jí) 離子遷移數(shù)：較理想的鋰離子遷移數(shù)應(yīng)該接近于

1 穩(wěn)定性：熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、0-5V的電化學(xué)穩(wěn)定窗口可生產(chǎn)性安全性 

 安全性：高溫時(shí)有效阻斷電池 機(jī)械強(qiáng)度：可生產(chǎn)性 室溫電導(dǎo)率平均約為-1×103s/cm，比水溶液電解質(zhì)低近兩個(gè)數(shù)量級(jí)。因此，為了使商品鋰離子電池能在較高電流下充、放電，電極必須很薄，以增加電極的總面積，降低電極的實(shí)際工作電流密度。 電解質(zhì)的作用是在電池內(nèi)部正負(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)，均可以作為電解質(zhì)。  

水溶液是目前應(yīng)用最廣泛的電解質(zhì)。 

 有機(jī)電解液電池的輸出功率比較低。 使用熔融無機(jī)鹽作為電解質(zhì)僅在高溫下使用。 

 常規(guī)無機(jī)陰離子導(dǎo)電鹽主要有：LiClO4、LiAsF6、LiBF4、LiPF4這四類。 

 在DMC電解液體系中，幾種電解液鋰鹽的氧化電位的順序：LiPF6>LiBF4>LiAsF6>LiClO4 在EC/DMC電解液體系中電導(dǎo)率的變化規(guī)律：LiAsF6=LiPF6>LiClO4>LiBF4LiCIO4由于高價(jià)態(tài)的氯存在，本身是一種強(qiáng)氧化劑，會(huì)導(dǎo)致安全性問題而未能商業(yè)化。 LiBF4其電解液的電導(dǎo)率相對(duì)較低，可以做添加劑使用。

 LiAsF6電解液具有高電導(dǎo)率，但是As有毒，對(duì)環(huán)境有害，因而限制了其應(yīng)用。  

LiPFs相對(duì)于其他無機(jī)鋰鹽，熱穩(wěn)定性不佳，室溫80℃就可能發(fā)生分解。但由于氧化電位和電導(dǎo)率高，因此作為主要的商用鋰鹽。 

 常規(guī)溶劑的性質(zhì)： EC是目前電解液的重要組成成分，具有良好的成膜性，其介電常數(shù)最高，可以充分溶解鋰鹽，對(duì)提高電解液的電導(dǎo)率非常有利。但是EC的熔點(diǎn)為36.4℃，沸點(diǎn)為238℃，黏度偏高，不利于在低溫條件下使用。 

 EMC可以提高電解液的低溫電導(dǎo)率及電池的低溫性能。 GBL的熔點(diǎn)為-43.5℃，沸點(diǎn)為204℃，還原產(chǎn)物一般是V-烷氧基-β-酮酯，產(chǎn)生的氣體少，對(duì)電池的安全性能有利。 EA的凝固點(diǎn)最低，且黏度較小，因此能顯著提高電解液的低溫性能。