液态电解质对锂离子电池安全性能的影响因素
电解液对锂离子电池性能的影响
电解液对锂离子电池性能的影响随着现代科技的发展，锂离子电池作为一种高效、可靠的储能装置得到了广泛的应用。
而电解液作为锂离子电池中的重要组成部分，对其性能起着至关重要的影响。
首先，电解液的选择对锂离子电池的循环性能有着重要的影响。
循环性能指的是锂离子在电池充放电循环过程中的稳定性。
一些常用的有机电解液，如碳酸酯类、醚类和腈类溶剂，虽然具有较高的电导率，但是其分解电压较低，易引起电解质的分解和锂的析出，从而导致电池的循环性能较差。
相比之下，无机电解液，如聚合物电解质，由于其较高的分解电压和较好的化学稳定性，能够提高锂离子电池的循环寿命。
其次，电解液的选择也会对锂离子电池的安全性造成重要影响。
电解液中含有大量的溶剂和溶质，其在电池充放电过程中会产生热量和气体，如果温度过高、压力过大，会引发电池的热失控和爆炸等危险情况。
因此，对于电解液来说，安全性是非常重要的一个考量指标。
近年来，一些新型电解液的研发也取得了一定的进展。
例如，固态电解质可以有效提高电池的安全性，因为其具有较高的熔点和耐高温性，可以有效防止因温度过高引发的安全问题。
另外，电解液的导电性也是影响锂离子电池性能的重要因素。
导电性指的是电解液中离子的传递能力，决定了电池的充放电速率和功率性能。
一般来说，电解液越导电，电池的性能越好。
然而，在实际应用中，为了提高电解液的离子传输速度，往往需要添加一些盐类溶质，如锂盐。
锂盐可以提高电池的离子扩散速率，从而提高电池的导通性。
但是，过高的盐浓度也会导致电池内部的浓差极化增大，从而降低锂离子的传输速率。
因此，在电解液中添加适量的盐浓度，是提高电池性能的关键。
最后，电解液中的成分对锂离子电池的电化学性能也有重要影响。
电化学性能包括电压平台、比容量和倍率性能等指标。
电压平台指的是电池充放电过程中电压变化的范围，过高或过低的电压平台都会导致电池性能下降。
比容量指的是电池单位体积或单位质量的存储电荷量，影响电池的能量密度。
电解质对电池性能的影响
电解质对电池性能的影响电解质是电池中的重要组成部分，对提高电池的性能和延长使用寿命起着至关重要的作用。
电解质在电池中具有什么特别作用？它对电池性能有哪些影响呢？这是许多人在使用电池中关注的问题。
电池的电解质是连接电池正负两极之间的介质，它在电池内部承担着离子传输和能量转移等重要的功能。
在一般情况下，电解质指的是一种能导电的液体或固体，通过它来和电池中的正负极发生反应，形成电子和离子流动，从而产生电能。
不同电解质具有不同的物化性质和电化学性能，将它们应用于电池中会对电池的性能产生巨大的影响。
一般而言，电解质对电池性能的影响主要包括以下几个方面。
首先，电解质对电池的开路电压以及放电性能有很大的影响。
在许多实际应用中，电池的电压是非常关键的，因此电解质的特性对电池输出电压产生的影响非常重要。
例如，常用的铅酸蓄电池中的电解液是硫酸，通过改变电解液的浓度和组成可以调节电池的输出电压和电池容量。
同样，在锂离子电池和燃料电池中，采用不同的电解质种类和电解液浓度对电池输出电压和容量有着重要的影响。
其次，电解质对电池的使用寿命和稳定性也有显著影响。
电解质中的一些化学成分或物质可以与电极或其他环境因素发生反应，从而损坏电池的状态和性能。
良好的电解质不仅应该具有良好的电导率、稳定性和耐高温性，还应该具备防止电解质挥发、溢出或乳化的能力。
现在常用的锂离子电池中的电解液主要是有机溶剂和聚合物，其中有机溶剂能够提供高效的离子传输和能量转移，而聚合物则能够提高电池的安全性和使用寿命。
最后，电解质对电池的环保性也有重要影响。
随着环保投入的不断增加，越来越多的消费者关注电池的环保性能。
在使用电化学储能技术的产品中，电解质的重要性越来越受到广泛关注。
有一些电解质材料也被设计成生物降解材料，以减少对环境的污染。
例如，有些电动汽车中采用的电解液是水溶液，不会污染环境、安全性高且价格低廉。
总结来看，电解质是电池中的重要组成部分，对电池性能和使用寿命的影响非常重要。
锂电池电解液电导率
锂电池电解液电导率锂电池是一种非常流行的电池，其存储能量的原理是通过正负极之间的电子转移来实现的。
在锂电池中，电解液是一个非常重要的组成部分，其作用是将正负极之间的电子导电，并且在正负极之间提供离子传输的通路。
在锂电池中，电解液的电导率非常重要，因为它直接决定了电池的性能和电能输出能力。
锂电池的电解质锂电池的电解质有三种类型：有机液体，聚合物固体和无机液体。
在这三种类型的电解质中，电导率最高的是无机液体电解质。
无机液体作为电解液时，通常由一种或多种的溶剂（比如常用的碳酸酯、乙醇、甲醇等）和一种或多种的盐组成。
这种电解液的电导率与其溶剂种类和盐的种类及浓度有关。
电解液的电导率电解液的电导率通常用S/cm（西门子/厘米）表示，S/cm是指单位距离内的电流密度与电场强度的比率。
在锂离子电池中，电解液的电导率越高，电池的功率输出越大，而电池内部化学反应就会更快。
因此，研究和优化锂离子电池的电解液电导率非常重要。
影响电解液电导率的因素电解液电导率与一系列因素有关，例如：1.溶剂的种类和性质：溶剂具有较大的影响，因为其影响电解液的粘度和流动性。
2.盐类浓度和种类：在一定的组成条件下，携带离子的盐类浓度和种类直接影响电解液的电导率。
3.温度：温度是影响电解液电导率的重要因素。
一般来说，在室温之下，温度越低，电解液电导率越小。
4.电解液的酸碱性：通常情况下，电解液是酸性或碱性的。
当电解液越酸或碱性越弱时，电解液电导率越小。
提高电解液电导率的方法为了改善电解液的电导率和提高电池的性能，有以下几个方法：1.选择合适的溶剂和盐类：选用具有适当粘度和流动性的溶剂，以及含有高浓度、易溶性和高离子导电性的盐类，可以大大提高电解液的电导率，从而提高电池的性能。
2.调整温度：温度是影响电解液电导率的重要因素。
通过调整温度，可以提高电解液的电导率，从而提高锂电池的性能。
3.添加助溶剂：通常情况下，电解液中添加一定量的助溶剂，可以改变溶液的化学性质，从而提高电解液的电导率。
锂离子电池安全性研究及影响因素分析
锂离子电池安全性研究及影响因素分析一、本文概述随着科技的快速发展和全球能源结构的逐步转型，锂离子电池作为一种高效、环保的能源存储技术，已经广泛应用于便携式电子设备、电动汽车、航空航天、储能电站等多个领域。
然而，随着锂离子电池应用范围的扩大，其安全性问题也日益凸显。
电池热失控、燃烧甚至爆炸等安全事故不仅会造成巨大的财产损失，还可能威胁到人们的生命安全。
因此，对锂离子电池的安全性进行深入研究和影响因素分析，对于保障其安全应用具有重要意义。
本文旨在全面综述锂离子电池安全性的研究现状，分析影响电池安全性的主要因素，包括电池材料、制造工艺、使用条件等，并探讨提高锂离子电池安全性的有效方法和未来发展方向。
通过本文的阐述，希望能够为锂离子电池的安全应用提供理论支撑和实践指导，促进锂离子电池技术的健康、可持续发展。
二、锂离子电池的基本原理与结构锂离子电池，作为现代电化学储能技术的核心，其基本原理和结构是理解其安全性和性能的关键。
锂离子电池是一种通过锂离子在正负极之间移动实现能量存储和释放的二次电池。
其结构主要由正极、负极、隔膜和电解液四个部分组成。
正极是锂离子电池的重要组成部分，通常采用具有高嵌脱锂电位的材料，如钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂等。
正极材料的性能直接影响电池的能量密度和安全性。
负极材料则通常采用具有低嵌脱锂电位的碳材料，如石墨、硅碳复合材料等。
负极的主要作用是储存和释放锂离子，其结构和性能对电池的循环寿命和安全性具有重要影响。
隔膜位于正负极之间，是防止电池内部短路的关键组件。
隔膜通常由聚烯烃等多孔材料制成，具有良好的离子通透性和机械强度。
电解液则是锂离子电池中的重要组成部分，通常由有机溶剂和锂盐组成，其主要作用是传导锂离子，实现正负极之间的电荷转移。
锂离子电池的工作原理是在充放电过程中，锂离子在正负极之间移动，实现化学能与电能之间的转换。
充电时，锂离子从正极脱嵌，穿过隔膜，嵌入负极；放电时，锂离子从负极脱嵌，穿过隔膜，嵌入正极。
电解液对锂离子电池性能的影响
电解液对锂离子电池性能的影响郭米艳;李静【摘要】锂离子电池的性能与电解液有着密切的关系.电解液的组成主要是:有机溶剂、锂盐、添加剂.本文综述了电解液组成对锂离子电池电化学性能的影响规律；探讨了电解液量对锂离子电池性能的影响以及不同正极材料锂离子电池对电解液量的需求.【期刊名称】《江西化工》【年(卷),期】2012(000)001【总页数】5页(P16-20)【关键词】锂离子电池;电解液;有机溶剂;电解质锂盐;添加剂【作者】郭米艳;李静【作者单位】盐光科技(武汉)有限公司,湖北鄂州 436000;华烁科技股份有限公司,湖北鄂州 436000【正文语种】中文锂离子电池具有高能量密度、高电压、循环性能好等优点，被广泛应用于电子产品，并将扩大到电动汽车领域，是当今国际公认的理想化学能源［1－3］。
锂离子电池由正极、负极、隔膜、电解质四大关键材料组成，锂离子电池电解质多为液态即电解液。
电解液在电池正负之间起到传到电子的作用。
电解液的性能直接影响锂离子电池的综合性能［4－6］。
本文就电解液的组成、电解液量对锂离子电池性能的影响规律进行初步探索。
一、电解液的组成由于锂离子电池充放电电位高，且正极嵌有化学活性较大的锂，因此电解液必须满足以下几个要求:化学稳定性高，离子导电率高，温度范围较宽，安全无毒，对正负极呈惰性［7－9］。
电解液组成一般包括三个部分:有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂［10－15］。
1.有机溶剂(1)组成有机溶剂是电解液的主体部分，主要是提供锂离子迁移的媒介和条件。
有机溶剂分三大类:质子溶剂、非质子溶剂和惰性溶剂。
由于锂离子电池负极的电位与锂接近，非常活泼，必须使用非水、非质子性有机溶剂［16］。
为了保证锂离子电池良好的电化学性能，组成电解液的溶剂体系要求具有高介电常数、低粘度、高沸点、低熔点等特点［17］。
锂离子电池电解液常用溶剂有EC(碳酸乙烯酯)、DEC(碳酸二乙酯)、DMC(碳酸二甲酯)、PC(碳酸丙烯酯)、EMC(碳酸甲乙酯)等。
液态电解质对锂离子电池安全性能的影响因素
液态电解质对锂离子电池安全性能的影响因素锂离子电池是目前应用广泛的电池之一，随着电动汽车、无人机、智能手机等应用领域的不断扩大，对锂离子电池的安全性能要求也越来越高。
而液态电解质作为锂离子电池中重要的组成部分，直接影响着锂离子电池的安全性能。
本文将介绍液态电解质对锂离子电池安全性能的影响因素。
1. 电解液种类液态电解质的种类对锂离子电池安全性能有着重要的影响。
当前主流的液态电解质种类有有机电解质和聚合物电解质两种。
1.1 有机电解质有机电解质是锂离子电池中应用最广的电解质，其具有导电性能好、工艺成熟、加工方便等特点。
但是，由于有机电解质本身的易燃性、挥发性等问题，使得锂离子电池在过充、过放、过温等情况下容易引起熔融、燃烧等危险事件。
1.2 聚合物电解质聚合物电解质是近年来发展起来的一种新型电解质。
相比有机电解质，聚合物电解质具有高温、高条件下较好的稳定性，不易燃、不挥发等优点。
但是，聚合物电解质的导电性能相对较差，还存在使用寿命短、加工工艺复杂等问题。
2. 电解液浓度电解液浓度是指电解液中含有的盐类的浓度，是锂离子电池中另一个非常重要的安全性能参数。
过高或过低的电解液浓度都可能导致电池的安全性能下降。
过高的电解液浓度会增加电池的内阻、降低电池的比能量和比功率，导致电池的功率性能下降，安全性能也会受到影响。
同时，过高的电解液浓度还会导致电池内部产生气体，从而增大了电池发生爆炸、火灾等危险事件的概率。
过低的电解液浓度也会影响电池的安全性能。
过低的电解液浓度会使得电解液中锂离子浓度不足，从而降低了电池的比能量和比功率，同时会导致电池内部的过电势增大，从而增大了电池的发生过充或过放的危险。
因此，确定适当的电解液浓度是锂离子电池安全性能优化的重要环节之一。
3. 电解液添加剂添加剂是指向电解液中加入的一些辅助物质，可以改善电池的性能和稳定性，从而提高电池的安全性能。
常见的电解液添加剂有以下几种：3.1 碳酸二甲基碳酸二甲基是有机碳酸酯化合物，常用于锂离子电池的电解液中作为添加剂。
电解液组成对锂离子电池电化学性能的影响_张君才
【材料物理与化学研究】收稿日期：２００６－１０－２３基金项目：咸阳师范学院科研基金项目（０４ＸＳＹＫ１０９）。
作者简介：张君才（１９６３－），男，陕西岐山县人，咸阳师范学院化学系副教授，主要从事物理化学教学和电分析化学的研究。
２００６年１２月咸阳师范学院学报Ｄｅｃ．２００６第２１卷第６期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＸｉａｎｙａｎｇＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＶｏｌ．２１Ｎｏ．６锂离子电池因其具有较高的电位和高能量密度而得到广泛的实际应用［１－４］。
为了使电池在容量、电位、可逆性、安全性等诸方面进行改良［５－６］，如今在以ＬｉＭｎ２Ｏ４为代表的一般电极材料构造基本骨格的基础上，新合成出了许多毒性较小，价格便宜的锂的复合氧化物［７－１０］，ＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４就是其中的一种，其电位在５Ｖ附近。
为此，我们选用以ＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４为５Ｖ电池备选的正极活性物质，研究有机电解质溶液组成对电池电化学性能的影响。
１实验部分１．１试剂和药品１．１．１溶剂本研究所使用的有机溶剂的结构和物理化学特性如表１所示。
碳酸乙烯酯（ＥＣ），碳酸丙烯酯（ＰＣ），碳酸二乙酯（ＤＥＣ），碳酸二甲酯（ＤＭＣ）。
这些物质按一定的体积比混合，作为电解质溶剂来使用，这些有机溶剂都直接使用岸田化学的电池用溶剂。
１．１．２电解质盐ＬｉＰＦ６（日本富山药品工业特级试剂），ＬｉＢＦ４（森田化学特级试剂）。
１．１．３活性物质（ＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４）所使用的化学试剂和药品是由田中化学研究所提供的。
１．２电极的制作方法活性物质ＬｉＭｎ１．５Ｎｉ０．５Ｏ４［田中化学］、导电剂乙烯炭素材料（ＡＢ）和结着剂聚偏氟乙烯（ＰＶｄＦ）按质量比８０：１０：１２混合，适量添加１－甲基－２－吡咯烷酮（ＮＭＰ，ＡＬＤＲＩＣＨ），在直径为１１ｍｍ的Ａｌ基板上（厚度０．２０ｍｍ）上涂以上混合物，于８０℃的温度下干燥１小时，１２０℃的温度下半减压干燥５个半小时，即为电极。
电解质对锂离子电池性能的影响分析
电解质对锂离子电池性能的影响分析电解质是锂离子电池中不可或缺的组成部分，它对锂离子电池的性能有着重要的影响。
本文将从电解质的种类、组成以及对锂离子电池性能的影响等方面进行分析。
一、电解质的种类和组成电解质主要分为有机电解质和无机电解质两大类。
有机电解质通常是由溶剂和盐类组成的，溶剂一般为有机溶剂，如碳酸酯、碳酸酯醚等，而盐类则是指锂盐，如六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等。
无机电解质则是由固体盐类组成，如氧化锂、磷酸锂等。
二、电解质对锂离子电池性能的影响1. 电导率：电解质的电导率直接影响锂离子电池的放电性能。
电解质的电导率越高，电池的放电效率就越高。
有机电解质通常具有较高的电导率，因此在锂离子电池中得到广泛应用。
2. 稳定性：电解质的稳定性对锂离子电池的安全性和寿命有着重要的影响。
有机电解质在高温下容易分解，产生气体，导致电池发生膨胀、短路等问题，因此需要在设计电解质时考虑其稳定性。
3. 锂离子传输：电解质对锂离子的传输速率也有一定的影响。
有机电解质通常具有较好的锂离子传输性能，能够提高电池的充放电速率。
4. 锂电池容量：电解质的种类和组成也会对锂离子电池的容量产生影响。
有机电解质通常具有较高的溶解度，能够提供更多的锂离子，从而提高电池的容量。
三、电解质的改进与研究为了提高锂离子电池的性能，研究人员一直在不断改进电解质的性能。
一方面，他们通过改变电解质的组成和结构，尝试寻找更好的电解质材料。
例如，研究人员正在研发新型的无机电解质，如磷酸盐玻璃等，以提高电解质的稳定性和电导率。
另一方面，他们还在研究电解质的界面性质，以提高锂离子在电解质和电极之间的传输速率。
此外，电解质的固态化也是一个研究的热点。
固态电解质具有较高的稳定性和安全性，能够有效解决有机电解质在高温下易分解的问题。
研究人员正在探索新型的固态电解质材料，并尝试解决其导电性能和界面问题。
总结起来，电解质对锂离子电池的性能有着重要的影响。
电解质的种类、组成、电导率、稳定性、锂离子传输和容量等方面都会对锂离子电池的性能产生影响。
电解质性质对锂离子电池性能的影响
电解质性质对锂离子电池性能的影响随着人们对环境友好型能源的需求不断增加，锂离子电池作为一种重要的可再生能源储存装置，正逐步成为人们的首选。
在锂离子电池中，电解质是实现离子传递、增加电能密度、提高锂离子电池安全性的重要组成部分，其性质对锂离子电池的性能有重要影响。
因此，研究不同电解质性质对锂离子电池性能的影响具有重要的理论和实际意义。
1. 电解质的离子传输性能电解质的离子传输性能对锂离子电池的电化学性能有着非常重要的影响。
离子传输速率越快，电池的输出功率就越高。
同时，离子传输的速率也影响着电池的循环寿命。
因此，在选择电解质的时候，以提高电解质的离子传输速率为首选。
常用的电解质有有机电解质和无机电解质。
有机电解质具有溶解度大、导电性能好、化学稳定性高、电池性能优异等特点，然而由于电解质分子中大量的非极性碳-碳键，这使得有机电解质的稳定性低。
反之，无机电解质很难提供充分的溶解度和良好的离子传输。
因此，研究有机电解质和无机电解质的结合，既可以提高电解质的稳定性，又可以保证离子传输速率的快速。
最新研究表明，氟代有机离子液体也是一种非常有潜力的电解质。
氟化合物离子液体具有良好的热稳定性和化学稳定性，溶解锂盐的能力也很强。
这使得氟代有机离子液体在锂离子电池中具有广泛的应用价值。
2. 电解质的氧化还原稳定性电解质的氧化还原稳定性也是决定锂离子电池安全性的重要因素。
如果电解质在电极反应过程中发生氧化还原反应，就会发生电解质分解和易燃爆炸等各种危险情况，严重时会导致电极损坏、电池失效和损失等问题。
在有机电解液中，研究过的耐受正极材料经过一定时间的充电和放电过程后，电解液有明显的分解，不仅会影响电池的输出性能，还会造成电池的容量下降等问题。
为了解决这一问题，人们研究发现，在一定温度下加入少量的二元醇，能够提高电解液的氧化还原稳定性，有效避免了电池在循环使用过程中可能发生的问题。
同时，添加抗氧化剂也是一种提高电解质氧化还原稳定性的有效方法。
锂离子电池低温下容效低的原因
锂离子电池低温下容效低的原因
锂离子电池低温下容效低的原因有多个因素：
1. 电解质导电性下降：低温下，电解质的离子迁移速率减慢，导致电池内部电阻增加，影响电流的传输，降低容量。
特别是液态电解质，在低温下会出现冻结的情况，进一步限制了离子的迁移速度。
2. 锂金属负极活性减弱：锂离子电池的负极通常由锂金属材料构成，在低温下，锂金属的活性减弱，提供的可用锂离子数量减少，导致电池容量降低。
3. 锂离子传输受限：低温下，锂离子在电解质中的扩散速度减慢，尤其是在电池正极材料中的锂离子传输受到限制，减少了正极材料中可存储的锂离子数量，导致容量降低。
4. 电极极化现象增加：低温下，电极表面可能会形成固体电解质界面层（SEI），增加电池内部反应的极化。
这种极化现象会降低电池的电化学效率，降低容量。
5. 电化学反应速率减慢：低温下，电池内部的化学反应速率减慢，包括电池的充放电速率。
这会导致充电放电过程中的电极反应速度减缓，降低电池容量。
综上所述，锂离子电池低温下容效低的原因主要是电解质导电性下降、锂金属负极活性减弱、锂离子传输受限、电极极化现象增加以及电化学反应速率减慢等因素的综合影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
液态电解质对锂离子电池安全性能影响因素
摘要：锂离子电池的安全安全问题成为近年来制约其迅速发展的瓶颈。
那么要如何才能解决其安全问题呢？本文从影响电池安全性能的因素出发，以液态电解质为例，从优化电解液的组成到使用特殊的添加剂等方面论述了液态电解质与电池安全问题的关系。
引言
锂离子电池由于具有能量密度高、输出电压高、循环寿命长、环境污染小等优点，在小型数码电子产品中获得了广泛应用，在电动汽车、航空航天等领域也具有广阔的应用前景。
然而，近年来用于手机、数码相机和笔记本电脑中的锂离子电池爆炸伤人事件已经屡见不鲜，锂离子电池的安全问题引起人们广泛的关注。
目前安全问题已成为制约锂离子电池向大型化、高能化方向发展的瓶颈。
一、引起锂离子电池安全问题的主要原因
1、电池系统的安全问题。
锂离子电池作为一个系统，其安全问题主要源于滥用情况下热失控的发生。
电池系统的热失控即为系统产生的热量大于释放的热量而导致热量积累，温度迅速升高的过程。
锂离子电池发生热失控，主要是由电极和电解液间的化学反应引起的。
2、易燃的电解质。
锂离子电池具有较高的能量密度，在于其较高的输出电压。
在通常的正负极材料的工作电位下，水溶液难以稳定使用，所以锂离子电池电解液使用有机溶剂。
而有机溶剂通常极易燃烧，特别是电解液中的线型碳酸酯具有较高的蒸气压和较低的闪点，使锂离子电池在安全性上背上了沉重的负担。
3、电池材料的热稳定性。
锂离子电池安全性能的另一个更重要的方面即是其热稳定性。
在一些滥用状态下，如高温、过充电、针刺穿透以及挤压等情况下，导致电极和有机电解液的强烈相互作用，如有机电解液的剧烈氧化、还原或正极分解产生的氧气进一步与有机电解液反应等，这些反应产生的大量热量如不能及时散失到周围环境中，必将导致热失控的产生，最终导致电池的燃烧、爆炸。
二、改善电池安全性能的途径
电池安全性能的改善主要途径有：
1、使电池系统更稳定，以避免热失控的发生；
2、使用更安全的电解液体系，即使热失控发生，也不会因为易燃电解质存在而导致电池燃烧或者爆炸。
三、液态锂离子电池电解质
电解液作为锂离子电池的血液，是电池的主要组成成分之一，电解液的性质直接决定了电池的性能，在电池中起传递锂离子的作用。
对电池的容量、工作温度范围、循环性能及安全性能都有重要的作用。
3.1、电解质对锂离子电池安全问题的影响
电解液对锂离子电池的安全问题的影响分为多种方面，主要包括以下3个方面：
1、电解液通常使用的溶剂为有机碳酸酯类化合物，它们具有高活性，极易燃烧。
处于充电态的电池正极材料为强氧化性化合物，同时处于充电态的负极材料为强还原性化合物。
在滥用情况下，如过充、过热和短路等，强氧化性正极材料稳定性通常较差，易释放出氧气，而碳酸酯极易与氧气反应，放出大量的热和气体；产生的热量会进一步加速正极的分解，产生更多的氧气，促进更多放热反应的进行；同时强还原性负极的活泼性接近金属锂，与氧接触会立即燃烧并引燃电解液、隔膜等，从而引起了电池的热失控，使电池产生燃烧和爆炸。
2、电极/有机电解液相互作用的热稳定性是制约锂离子电池安全性的首要因素。
就正极和负极与有机电解液相互作用的热稳定性对锂离子电池的安全性的影响而言，正极/电解液反应对锂离子电池的安全性的影响最为重要。
虽然，负极/电解液首先发生反应，但正极/电解液的反应动力学非常快，正极/电解液反应控制着整个电池耐热实验的结果。
通常正极材料在充电状态下很不稳定，容易分解并放出氧气，放出的氧气与电解液发生反应并产生热量，从而导致电池的温度升高，引起更多的反应发生导致热失控。
如果电池的环境温度足以引发正极/电解液反应，就会导致电池的热失控状态，而高活性的不稳定的电解液就像是在电池热失控这把火上浇了一桶油。
3、在锂离子电池电解液的安全问题上，电解液本身相当于可燃物，而且在一些滥用条件下，电池内部产生足够的热量常使正极释放出氧气，为电解液的燃烧提供了助燃物，但是由于生成的氧气量有限，通常导致电解液的不完全燃烧。
但是这样的燃烧仍然产生大量的热和气体，导致电池系统的破坏，打开一个缺口，然后从电池内部喷出的气体或气溶胶，和空气充分反应，导致剧烈地燃烧，甚至爆炸。
3.2 电解液改善措施
既然电解液对电池安全性能的影响至关重要，那么改善电解液对电池安全性能的影响就是重中之重。
对电解液的改善则需从以下几方面进行着手：
1、提高电解液中有机溶剂的纯度：微量杂质的存在对电池性能的影响非常大，提高电解液中有机溶剂的纯度，可以保证电解液中有机溶剂较高的氧化电位，降低LiPF6的分解，
减缓SEI膜的溶解，防止气胀。
溶剂的纯度直接影响到其氧化电位，从而进一步影响电解液的稳定性。
2、锂盐的选择：用的锂盐主要有LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6等。
LiClO4是一种强氧化剂，使用LiClO4的电池高温性能不好，而且LiClO4本身受撞击容易爆炸；LiBF4 的热稳定性差，LiAsF6有毒且价格昂贵。
这3种锂盐在生产上都很少使用，仅在实验室有所使用。
LiPF6是目前锂离子电池中最常用的电解质盐，但其热稳定性也不理想，而且制备过程复杂，遇水易分解。
寻求能替代LiPF6的新型锂盐是提高电池安全性能的途径之一。
现几乎所有的锂盐都是离子化合物，而离子化合物在室温下一般是固体，强大的离子键使阴、阳离子束缚在晶格上只能做振动而不能转动和平动。
如果把阴、阳离子做得很大且结构不对称，那么由于空间位阻的影响，强大的静电力也无法使阴、阳离子自微观上做密堆积，离子间的相互作用减小，晶格能降低。
这样，阴、阳离子在室温下不仅可以振动，甚至可以转动和平动，破坏晶体结构的有序性，降低离子化合物的熔点，离子化合物在室温下就有可能成为液体。
3、电解液主要有有机溶剂和锂盐组成，溶剂和锂盐的配比决定了电解液的主要性能。
锂离子电池所用正极材料一般都是高电势的嵌锂化合物，如LiCoO2工作电压高达4.5V，因此，要求电解液具有足够的耐氧化稳定性。
由不同溶剂组成的电解液在乙炔黑表面的氧化电位也不同。
因此，液说明了溶剂的组成影响着电解液的氧化稳定性。
在电解液中使用熔点低、沸点高、分解电压高的有机溶剂，是提高锂离子电池安全性能的有效途径之一。
4、使用改善电解液性能的添加剂
锂离子电池的安全测试主要包括：过充、过放、针刺等，而引起的原因又存在差异。
其中，锂离子电池过充时，电池电压迅速上升，引发正极活性物质结构的不可逆变化以及电解液的氧化分解，产生大量的气体并放出大量的热，使电池内压和温度急剧上升，进而导致燃烧、爆炸等安全问题。
而防过充电添加剂的种类：烷基苯及其衍生物、联苯及其衍生物、烷基联苯和环己基苯等；锂离子电池电解液在受热的情况下，容易发生氢氧自由基的链式反应，因此选择阻燃添加剂的出发点是如何干扰氢氧由基的链式反应。
自由基捕获机制是目前认可的锂离子电池电解液阻燃添加剂的作用机制。
这种作用机制的中心思想是：阻燃添加剂受热时释放出具有阻燃性能的自由基，其可以捕获气相中的氢自由基或氢氧自由基，从而阻止氢氧自由基的链式反应，使有机电解液的燃烧难以进行。
四、锂离子电池受热燃烧的机理
锂离子电池在受热的条件下容易发生的反应为：
RH→R.+H.（1）
H.+O2→HO.+O.(2)
HO.+H2→H.+H2O (3)
O.+H2→HO.+H.(4)
反应（2）中的O2可能是阴极材料或电解液组分热分解生产，反应（3）、（4）中的H2可能是电解液组分或痕量水的还原分解生成。
针对锂离子电池产生燃烧爆炸的机理，阻燃添加剂则主要针对如何阻止链式反应，则延伸为现在的自由基捕获机制。
阻燃添加剂的主要思想是：阻燃添加剂受热时释放出具有阻燃性的自由基，该自由基可以捕获气相中的氢自由基，从而阻止氢氧自由基的链式反应，使有机电解液的燃烧无法进行或难以进行，进而提高锂离子电池的安全性能。
以TMP（磷酸三甲酯）进一步解释阻燃添加剂的作用机理：
TMP liquid→TMP gas
TMP gas→[P].
[P].+H.→[P]H
从而极大的降低了氢自由基的含量，有效的阻止了碳氢化合物的燃烧和爆炸。
而常见的阻燃添加剂为：含磷的化合物，较早出现的有磷酸酯类化合物，如磷酸三甲酯（TMP）、磷酸三乙酯（TEP）、磷酸三丁酯(TBP)和磷酸三苯酯(TPP)等，随着磷酸酯上取代基越大，磷含量越低，相应地阻燃效率越低。
此外，磷氮、磷卤复合型的阻燃剂也引起人们极大的兴趣，如六甲氧基磷腈（HMPN）和六甲基磷酰三胺（HMPA），三-(2，2，2-三氟乙基)磷酸酯(TFP)、二-(2，2，2-三氟代乙基)-甲基磷酸酯(BMP)、(2 ，2 ，2 -三氟代乙基)二乙基磷酸酯(TDP)和三-（2，2，2-三氟乙基）亚磷酸酯（TTFP）。
五、结论
（1）、介绍了锂离子电池安全性能的影响因素。
包括：电池系统的设计问题、电解质的影响以及电极材料的问题。
在这些因素中，每种因素都起到至关重要的作用，相互牵连。
（2）、详细了介绍了液态电解质对锂离子电池的影响及改进方法。
影响方面包括：电解液中的有机溶剂、电极与电解液的相互作用及电解液本身的原因引起电池的安全；而改善电解液对电池安全性能的影响则主要从影响因素出发，如：有机溶剂的纯度、寻找性能更好的锂盐，如室温熔盐等；改善电解液性能主要方法之一就是加入各种功能添加剂。
（3）、从电池燃烧机理出发，讲述阻燃添加剂的阻燃机理。