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有机液体电解质的理化性质

来源:沃尔德   发布日期:2013-06-21   点击次数:2387

     概述:
    锂离子电池使用的有机液体电解质是以适当锂盐溶解在有机非质子混合溶剂中形成的电解质溶液。为了表述的方便,本书中均简称为有机电解液或电解液。常见的有机液体电解质一般是1mol/L锂盐/混合碳酸酯溶剂构成的体系。作为传递电荷与传质过程的介质,锂离子电池适用的电解液通常应满足以下几方面的要求:
A.在较宽的温度范围内具有较高的电导率,最好达到(1~2)×10-3S/cm以上,锂离子迁移数尽可能高;
B.液态温度范围(液程)宽,至少在—20~80℃范围内为液体;
C.化学稳定性好,与电极活性物质(如正、负极材料)、集流体、隔膜等基本上不发生反应;
D.与电极材料的相容性好,能形成稳定、有效的钝化膜;
E.电化学稳定性好,分解电压高,以减少电池的自放电和工作时电池内压的升高;
F.闪点、燃点高,安全性好;
G.环境友好性,分解产物对环境影响较小。
    上述要求是实现锂离子电池低内阻、长寿命和高安全性的重要保证。锂盐、有机溶剂的选择和电解质溶液的优化决定着电池的循环效率、工作电压、操作温度和储存期限等,是开发锂离子电池的关键技术之一。从某种意义上说,锂离子电池液体电解质对电池性能具有决定性的作用。
经过几十年的研究和实践,锂离子电池使用的电解液已基本成型。商品化的电解液一般选择LiPF6 作为锂盐,溶剂多为碳酸乙烯酯(EC)与碳酸二甲酯(DMC)或者碳酸二乙酯(DEC)构成的混合溶剂。此外,还有少量基于特殊目的使用的电解液体系。这些电解液体系,支撑着锂离子电池的商品化以及今后的研究和发展。

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