锂离子电池电解液的研究进展
锂离子电池电解液研究现状及展望

锂离子电池电解液研究现状及展望锂离子电池电解液研究现状及展望摘要:锂离子电池电解液及其关键材料的研究日益受到广泛地重视。
电解液作为锂离子电池重要组成部分,其性能优劣对锂离子电池的发展是极大地制约。
以锂离子电池工作环境要求不同,电解液可分为高温型电解液、低温型电解液和安全型电解液,阐述了近几年锂离子电池电解液的技术研发现状,展望了锂离子电池电解液的未来发展趋势。
关键词:锂离子电池;电解液;溶剂;锂盐;添加剂锂离子电池自1990年实现规模生产以来,以比其它二次电池(铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池)所不能比拟的优越电性能及外型可变优势迅速占领了许多市场领域,得到了迅猛的发展。
已广泛应用于手机、笔记本电脑、PDA、摄像机、数码相机、移动DVD、MP3、电动车、电动工具等领域,已成为各种现代化移动通讯设备、电子设备、交通设备等不可缺少的部件。
锂离子电池电解液是锂离子电池必需的关键材料,在电池中正负极之间起到传导电子的作用,是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。
伴随着锂离子电池的快速发展,我国锂离子电池所需的电解液生产也从无到有、从小到大发展壮大起来,对锂离子电池的发展起到了非常重要的支撑作用。
本文按照锂离子电池的工作环境要求,将锂离子电池电解液分为以下三个方面:高温型电解液、低温型电解液、安全型电解液,阐述了近几年锂离子电池电解液的技术研发现状。
1.锂离子电池高温型电解液研究锂离子电池在长时间工作状态下,电池内部温度会升高,局部温度可能达到70~80℃,普通电解液在高温下可能会发生一些副反应,影响电池的性能。
通过在普通电解液中加入功能添加剂制备成高温型电解液,在不影响常规性能的前提下,可以提高电池的高温性能。
1.1 磺酸酯添加剂研究固体电解质相间界面(solid electrolyte interphase,简称SEI)膜在锂离子电池中具有重要的意义,SEI膜的质量对提高锂离子电池的循环寿命有重要的作用。
锂电池电解液电导率模型研究进展

摘要本文从经典溶液模型、统计热力学模型、半经验模型和数理统计方法四个方面阐述了近年来国内外锂电池电解液溶液电导率模型的研究进展。
锂电池电解液溶液的离子传输机理研究已逐渐从经典的溶液理论转向统计热力学理论,从分子和离子的微观参数出发建立高水平的热力学理论模型,以更好地理解微观结构和微观粒子相互作用。
锂电池电解液溶液电导率的预测以及优化则从传统的半经验模型转向数理统计方法,从而以较小的试验规模、较短的试验周期和较低的试验成本,获得理想的试验结果以及得出科学的结论。
关键词锂电池电解液;电导率;传输机理;预测电解液被称为“锂电池的血液”,其作用是在正负极间传输锂离子,对电池的能量密度、循环寿命、安全性能、高低温性能具有直接影响。
电导率是电解液最常规的物性,表征着电解液的传输特性,广泛应用于研究电解液溶液微观结构和微观粒子相互作用,帮助我们更好地理解电解液中复杂的微观现象。
另外在电池的开发过程中离子电导率低或黏度高的电解液在高电流密度或低温环境下往往表现出较差的循环稳定性,通过合适的数学模型可以帮助科研人员更好地进行电解液设计。
电解液电导率受溶质种类、溶剂组成、溶质浓度以及温度等因素影响,变量多且复杂,因此通过数学模型来探索电解液电导率与各因素之间的内在关系并寻找其中规律具有重要的研究意义。
本文综述了锂电池电解液溶液电导率的理论和数学两大类模型,理论模型包含经典溶液模型和统计热力学模型,数学模型包含半经验模型和数理统计方法。
通过建立电导率理论模型,有助于研究锂离子在电解液中复杂的热力学和输运机制,加深对锂离子溶剂化效应的理解;在此基础上预测不同组分不同条件下的电解液电导率等关键物性参数,为高低温、倍率等功能型电解液设计提供参考;另外通过建立准确的锂电池电导率模型,也能辅助电池材料基因数据库的建设。
1.1 经典溶液模型近一个世纪以来,许多研究人员试图从理论上解释电解质溶液的离子传输现象。
在电解液中电导率数据容易获得且精度高,研究人员构造出性质尽可能接近真实电解液溶液系统的物理化学模型,通过合理的假设条件推导出可靠的理论模型。
锂离子蓄电池电解液研究进展

收稿日期:2002211213 作者简介:高阳(1978—),男,安徽省人,硕士,主要研究方向为锂离子蓄电池。
Biography :GAO Yang (1978—),male ,master.锂离子蓄电池电解液研究进展高 阳1, 谢晓华2, 解晶莹3, 刘庆国1(1.北京科技大学固体电解质研究室,北京100083; 2.哈尔滨工程大学化工学院,黑龙江哈尔滨100051;3.中国科学院微系统与信息技术研究所,上海200050)摘要:锂离子蓄电池电解液及其添加剂的研究日益受到研究者的重视。
电解液作为锂离子蓄电池重要组成部分对电池性能影响很大。
综述了现阶段锂离子蓄电池电解液的溶剂、锂盐、低温性能以及热稳定性方面的研究状况。
添加剂是有效改善锂离子蓄电池电解液性能的手段,概述了目前添加剂几个主要方面———SEI 成膜添加剂、电导率提高添加剂、电池安全保护添加剂的研究进展。
关键词:锂离子蓄电池;电解液;添加剂中图分类号:TM 912.9 文献标识码:B 文章编号:10022087X (2003)0520479205Recent development of electrolyte s in lithium 2ion rechargeable batterie sG AO Yang 1,XIE Xiao 2hua 2,XIE Jing 2ying 3,L IU Qing 2guo 1(1.L aboratory on Soli d S tate Ionics ,Beiji ng U niversity of Science and Technology ,Beiji ng 100083,Chi na ;2.Instit ute of Chemical Technology ,Harbi n Engi neeri ng U niversity ,Harbi n Heilongjiang 150001,Chi na ;3.S hanghai Instit ute of Microsystem &Inf ormation technology ,Chi nese Academy of Sciences ,S hanghai 200050,Chi na )Abstract :Great importance is attached to the lithium 2ion rechargeable battery electrolyte and additive.Elec 2trolyte ,as an important part of lithium 2ion rechargeable battery ,will influence battery performances.Recent re 2search status on solvents ,lithium salt ,low temperature performance and thermal stability of electrolyte was re 2viewed.An additive is an effective means to improve the lithium 2ion rechargeable battery electrolyte.Present progress of the additives of lithium 2ion rechargeable battery electrolyte was stated ,such as the additive of SEI formation ,the additive of conductivity improvement ,the additive of battery protection.K ey w ords :lithium 2ion battery ;electrolyte ;additive 自从1859年G aston Plante 发明铅酸蓄电池以来,研究开发高比能量、长循环寿命的蓄电池一直是化学电源界探寻的目标。
一种高电压钴酸锂锂离子电池电解液及锂离子电池

一种高电压钴酸锂锂离子电池电解液及锂离子电池一种高电压钴酸锂锂离子电池电解液及锂离子电池的研究与应用在当今科技快速发展的时代,电池作为能源存储和转换的重要载体,扮演着不可或缺的角色。
其中,锂离子电池由于其高能量密度和环保特性,在电动汽车、便携设备和储能系统等领域有着广泛的应用前景。
而作为锂离子电池中的核心部分,电解液的研究和应用更是至关重要,尤其是对于高电压钴酸锂电解液的研究,更是备受关注。
本文将从多个角度对一种高电压钴酸锂锂离子电池电解液及锂离子电池进行全面评估和深度探讨,以期为读者提供更全面、深刻的了解。
一、高电压钴酸锂锂离子电池电解液的特性高电压钴酸锂锂离子电池电解液是指在锂离子电池中使用的电解质,通常由溶剂、盐类和添加剂组成。
相比于传统的电解液,高电压钴酸锂电解液具有更高的电压评台和更高的能量密度,能够大大提升电池的性能。
其热稳定性和安全性也是研究和应用中需要重点关注的问题。
二、锂离子电池中高电压钴酸锂电解液的研究进展当前,关于高电压钴酸锂电解液的研究主要集中在提高其电化学稳定性、增强电池循环寿命、改善安全性和降低成本等方面。
在溶剂的选择、盐类的设计和添加剂的应用等方面都进行了大量的探索和实验。
借助先进的表征技术和模拟计算手段,科研人员对高电压钴酸锂电解液的结构和性能进行了深入研究,为其进一步优化和改进提供了有力支持。
三、一种高电压钴酸锂锂离子电池的广泛应用随着高电压钴酸锂电解液的研究不断深入,其在锂离子电池中的广泛应用也逐渐显现。
在电动汽车领域,高电压钴酸锂电解液能够提高电池的能量密度和续航里程,成为推动电动汽车技术进步的关键因素之一。
在移动终端设备、储能系统和航空航天等领域,高电压钴酸锂电解液也展现出了巨大的应用潜力。
总结回顾通过全面的评估和深入的探讨,我们对一种高电压钴酸锂锂离子电池电解液及锂离子电池有了更全面的了解。
在未来的研究和应用中,我们需要进一步关注其电化学稳定性、安全性和成本问题,提高其在各个领域的应用性能。
锂离子电池电解液的优化及其性能研究

锂离子电池电解液的优化及其性能研究随着电子科技的不断发展,锂离子电池的应用越来越广泛,从智能手机到电动汽车都有它的身影。
而电解液作为锂离子电池的重要组成部分,直接影响着锂离子电池的性能。
因此,研究锂离子电池电解液的优化及其性能是十分必要的。
一、电解液的组成锂离子电池电解液由溶剂、锂盐和添加剂三个部分组成。
其中,溶剂是主要组成部分,一般采用有机溶剂,如碳酸乙烯、二甲基碳酸酯等。
锂盐则是电离的主要来源,不同的锂盐对电解液的性能影响不同。
添加剂是一些辅助组分,如氟化物、硫酸酯等,可起到调节电极反应、提高电极材料电化学稳定性以及优化电解液界面等作用。
二、电解液性能电解液的性能对锂离子电池的运行、寿命、安全性均具有影响。
以下介绍一些常用的电解液性能指标。
1. 锂离子电导率锂离子电导率是指电解液中离子输运的速率。
电解液的离子传递速度越快,电池输出功率就越高。
目前,常用的电解液主要采用含有配位膜的锂盐来提高电解液的离子传递速率。
2. 耐受低温性能电解液在低温下的性能对电池的运行很关键,因为低温下锂离子电池的输出功率和充放电效率均会受到影响。
因此,电解液的耐受低温性能也是重要的考评指标之一。
3. 热稳定性热稳定性是指电解液在高温下的耐受性,也是锂离子电池的一个安全性能指标。
电池在使用过程中,有时会遭受一些温度异常的情况,如果电解液不能够耐受这些极端的高温,则会导致电池安全性能下降。
4. 漏电流漏电流指电池在长时间放置后的失效现象,率先表现在电解液中。
漏电流过大会导致锂离子电池自放电加快、寿命缩短以及安全性下降。
三、电解液的优化为了优化锂离子电池的性能,可从以下几个方向进行电解液的优化。
1. 选择锂盐不同的锂盐具有不同的离子传递能力和溶解度,选择合适的锂盐可提高电解液的导电性能。
2. 利用添加剂添加剂对电解液的粘度、稳定性以及电化学稳定性等方面均有一定作用。
添加适量的添加剂,可有效地提高电解液的性能。
3. 引入浓度梯度电解液传统的锂离子电池中,电解液浓度是均匀分布的。
商用锂离子电池电解液研发新进展

出, 溶 剂 的粘 度 越低 , 挥 发性 越强 , 表 面 张力 越 小 。 有意思的是, 碳 酸 丙 烯 酯( P r o p y l e n e c a r b o n a t e , P C) 的表
发性 下降有 关 。 y一 丁 内酯( G BL ) 作
为 一种 特殊 的羧 酸酯 , 具有 良好的耐
高温性 能 , 但循 环性 能和倍 率性 能 方
续 的 电动 汽车 电池 市场 的爆 发作 好
准备 。 因此 , 相 关 企业 对 电解 液 的研 发仍 然需 加强 。 本 文主要 以东莞 市杉
碳 酸 乙 烯 酯( FEC) 作 为 新 型 溶 剂 进 行 了试验 。 相 比于 碳酸 乙烯酯 ( EC) 和
( 反 式) 二 氟 代 碳 酸 乙烯 酯 ( DFEC) , FEC具有 独特 的优势 , 具体性 能对 比 见表 1 。
方很有帮助 。 例如在 l mo l / L 的L i P F 、 Ec : GBL =2:3 、 2 %碳 酸 亚 乙 烯 酯 ( Vi n y l e n e c a r b o n a t e , VC) 的配方 中, 如果 不 加入表 面 活性 剂 , 注液 后的 电 池 也无法 化成 , 主要 是 因为 电解液 无 法充分 浸润 隔膜 , 电池就无 法化成 。 然
、
新型溶剂与添加剂的开发
新 型溶 剂 和 新 型 添 加 剂 的 开 发
酯 的低 温性 能变差 , 但 高温 存储 性能
有 一 定 的提 升 , 这 与其 粘 度 上升 、 挥
1 . 溶剂
成为近 年来 电解 液行业 的研 究 热点 。 为 了提 升 电解液 的低 温性 能 , 同时满
足 高低 温兼 顾 的要求 , 笔 者对 羧酸 酯 类进行 了研 究 , 如 乙酸 酯 、 丙酸 酯 、 丁 酸酯、 乙酰 乙酸乙酯、 特戊 酸酯等 ,
宽温域锂离子电池功能电解液的研究进展
宽温域锂离子电池功能电解液的研究进展摘要:分析锂离子电池在低温工作条件下的性能劣化机理,阐述溶剂物理性质对电解液低温性能的影响规律,总结目前通过低黏度及低熔点的溶剂组分、低阻抗的成膜添加剂以及新型锂盐来改善电池低温性能的研究工作。
同时探讨锂离子电池在高温工作条件下容量衰减机制,综述目前改善锂离子电池高温性能的主要方法,包括采用高温成膜添加剂、耐高温锂盐以及锂盐稳定剂。
在此基础上指出目前宽温域锂离子电池发展面临的主要挑战,展望锂离子宽温域电解液的发展趋势。
关键词:锂离子电池;宽温域电解液;低温性能;高温性能;添加剂20世纪90年代初,日本索尼公司率先推出钴酸锂/石墨锂离子电池[1]。
如今,锂离子电池虽然在小型移动电源领域(如手机、笔记本电脑、数码相机)已获得广泛的应用,但其对低温和高温环境的耐受性仍然无法满足极端条件下的应用要求[2 3]。
当温度过低时,电解液的电导率会大大的降低、SEI膜阻抗增大,锂离子在电极中的传递阻抗也会增大。
温度较高时,电极又极容易与电解液发生各种复杂的界面反应,如正极材料的氧化和SEI膜成分的变化等。
如果温度继续增高,电池内部的剧烈反应将导致热失控,从而引发安全问题。
本文将从改善电池低温性能及提高电池高温性能两方面综述宽温域锂离子电池电解液的研究进展及未来发展趋势。
1 低温电解液的研究进展锂离子电池低温电解液的性能主要受限于3方面。
首先,常用的EC基电解液在低温条件下黏度增大甚至凝固,使得电解液离子电导率变差;其次,低温下电极界面膜(SEI)电荷迁移阻抗增加,使充放电过程电极极化加大;再次,在低温下条件下,锂离子电池在恒流充电的后期易产生析锂现象,导致SEI膜状况恶化,电池循环性能变差。
因此,改善锂离子电池低温性能的研究主要从以下几个方面入手:1)溶剂成分优化。
2) 锂盐优化。
3) 低温添加剂。
1.1低温溶剂的研究根据电解液的性能要求,理想的锂离子电池电解液低温共溶剂应具有以下条件:1)熔点低(Tm),沸点高(Tb),蒸气压低,在提高低温性能的同时尽量不对电池高温性能产生不利影响;2)具有较低的黏度(η)及较高的介电常数(ε),从而使电导率高,有利于锂离子传输。
锂离子电池电解液阻燃添加剂研究进展_杨聚平
文 献 报 道,一 些 磷 腈 化 合 物 自 身 有 比 较 好 的 离 子 导 电 性,可 单 独 用作锂离子电池电解液,如含寡居氧 化乙烯侧链的线性多聚磷腈(图 6), 离 子 导 电 率 达 到 10-5S / c m [27,28]。并 且,这些聚合物有比较高的分解温度 (235℃),放热量适中[29]。另外,小分子 的含同样寡聚氧化乙烯侧链的环状磷 腈既可以单独用作电解质,也可作为 凝胶电解液的增塑剂(能起到提高离 子导电率的作用)。相关的实验研究发 现,当它用于聚氧化乙烯(P E O)电解 质或者有机碳酸酯电解液的添加剂 时,电解液的可燃性降到燃烧标准以 下,50℃时的离子导电率从 10-5增加
50
60
图 4 包含不同磷化合物 1mol/L LiPF6/EC+EMC (50% ∶ 50%,质量分数 ) 电解液体系的燃烧性质
优点是 :①有利于SEI膜的生成 ;②能 够使五氟化磷(P F5)失活。在磷(Ⅲ) 化 合 物 中,三(2,2,2-三 氟 乙 基)亚 磷酸酯(T T F P)不仅能够降低电解液 的可燃性,而且能够提高锂离子电池 的循环性能,因此是一种比较有潜力 的阻燃剂[24,26]。例如,把T T F P加入电 解液 1.0mol/L LiPF6、1∶ 1∶ 3PCE C - E M C添加剂中,当T T F P浓度为 5%(质量分数)时,锂离子电池的循环 性能提高,此时尚不能充分阻燃 ;当 T T F P浓度为 20%(质量分数)时,电 解液不仅完全不能燃烧,并且电池在 60℃高温下循环稳定性达到 200周。 Y a o等[25]研究发现,电解液 1m o l / L L i P F6+ E C + D E C(E C与D E C质量比 1∶ 1)中使用亚磷酸三甲酯(T M P I) 阻燃效果与使用磷酸三甲酯(T M P) 阻燃效果相当,但L i N i0.18C o0.12O2/ L i 电池中使用TMPI添加剂比TMP更能 显著改善电池的循环稳定性。 3. 磷腈类
锂离子电池高电压电解液的研究进展
收稿日期:2018-10-29基金项目:国家重点研发计划(2016YFB0100100)作者简介:代文慧(1992—),女,山西省人,硕士,主要研究方向为锂离子电池电解液。
锂离子电池高电压电解液的研究进展代文慧1,2,陈士庆2,骆浩2,刘兆平2(1.宁波大学材料科学与化学工程学院,浙江宁波315211;2.中国科学院宁波材料与工程技术研究所动力锂电池工程实验室,浙江宁波315201)摘要:锂离子电池作为一种绿色能源,自问世以来,已广泛应用于各个领域。
为进一步满足日常需求,研发更高能量密度的锂离子电池已成为必然趋势。
高电压电解液作为锂离子电池的“血液”,其研发是必不可少的一部分。
总结了高电压电解液的研究现状,其中重点介绍了碳酸酯类高电压高浓度电解液,高电压电解液添加剂,新体系电解液如砜类、腈类、氟代碳酸酯类、离子液体,并讨论了各自的优势以及不足。
最后,对未来高电压电解液的发展进行了展望。
关键词:高电压;电解液;高能量密度;锂离子电池中图分类号:TM 912.9文献标识码:A文章编号:1002-087X(2019)05-0877-03Research development of high voltage electrolytes for lithium-ionbatteriesDAI Wen-hui 1,2,CHEN Shi-qing 2,LUO Hao 2,LIU Zhao-ping 2Abstract:For the past decades,lithium-ion battery as a green power has been widely applied in various fields,like portal electronics,electrical and energy-related grid,and thus,it is paramount to develop high energy density Li-ion battery to conform to daily requirements.It is essential to develop high voltage electrolytes which are considered as the blood of the lithium-ion batteries to achieve high energy and high power density.The recent research progress of high voltage electrolytes for lithium ion batteries was reviewed.The discussions were focused particularly on themerit and demerit of high concentration electrolytes,additives,sulfone,nitrile,fluorinated electrolyte and ionic liquid.Finally,the development trend of high voltage electrolyte was also described.Key words:high voltage;electrolytes;high energy density;lithium-ion batteries 随着科技进步和人们对生活环境质量要求的不断提高,而化石能源的日益枯竭和消耗等带来的环境污染问题也越发严重,清洁可再生新能源的研究开发成为当务之急。
锂离子电池电解液研究进展分析
锂离子电池电解液研究进展分析摘要:信息产业和电子技术的发展,对化学电源提出了新的要求:轻型化、长寿命、高比能等。
相比于其他的二次电池体系,锂离子电池具有自放电小、能量密度高(100Wh/kg以上)、工作电压高(3.5V以上)、循环寿命长(1000次以上)和环境友好等优点,满足发展对绿色电池的需求。
高安全、高比能的锂离子电池是近年来的研究热点,而其中的电解液成为该领域中的研究重点之一。
锂离子电池电解液一般由有机溶剂、电解质锂盐及添加剂组成。
关键词:锂离子电池;电解液;安全性能前言电解液是由电解质锂盐、有机溶剂、必要的添加剂这几个部分组成,是锂离子电池重要关键材料之一,在电池正、负极之间起到输送和传导锂离子的作用。
电解液的性能跟电极材料的相容性直接影响电池放电容量、充放电效率和循环稳定性等综合性能。
所以研究与材料相容性好的电解液具有十分重要的意义。
1有机溶剂常见的有机溶剂主要由碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯和碳酸二乙酯等组成。
碳酸丙烯酯在商业电池中使用较早,但其对石墨类碳的兼容性较差,难以在石墨类碳电极表面形成有效的SEI膜,易于溶剂化的Li+共嵌入石墨层间,使石墨片层剥离。
研究发现,在PC中加入少量邻苯二酚碳酸酯,可抑制其在石墨负极的分解;丙烯亚硫酸酯(PS)或乙烯亚硫酸酯(ES)或氯代碳酸乙烯酯(Cl-EC),可抑制其插入石墨电极,并有利于生成SEI膜,提高电极的可逆循环性能。
碳酸乙烯酯具有较高的介电常数,在高度石墨化碳材料表面会形成致密的分解产物ROCO2Li。
然而,碳酸乙烯酯的熔点(37℃)较高,其在低温条件下不易溶解,需与其他溶剂配合使用,如在碳酸乙烯酯中加入摩尔比1:1的甲基乙烯酯(MA),可以提高低温性能。
链状碳酸酯具有低介电常数、低黏度等特点,一般不能单独使用,作为共溶剂或与配合碳酸酯使用。
国内常用的电解液体系有EC+DEC、EC+DMC、EC+DMC+DEC、EC+DMC+EMC等。
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锂离子电池电解液的研究进展
锂离子电池已经成为了现代信息技术和电力工具的主要能量来源。
它具有高能
密度、长寿命、低自放电等优点。
而锂离子电池电解液则是锂离子电池的重要组成部分,直接关系到锂离子电池的性能和安全稳定性。
本文将介绍锂离子电池电解液的研究进展。
一、锂离子电池电解液的组成
锂离子电池电解液是由正极、负极、隔膜和电解液四个部分组成。
其中,电解
液是锂离子电池中最为重要的组成部分。
电解液常见的组成包括有机溶剂和锂盐。
有机溶剂的种类包括碳酸酯、丙烯腈和碳酸二甲酯等,而锂盐则常见的有LiPF6、LiBF4、LiClO4等。
二、锂离子电池电解液的性能
锂离子电池电解液的物化性质直接关系到锂离子电池的性能。
例如,电池的电
势窗口、功率密度、循环寿命和安全稳定性等。
其中,锂离子电池电解液的导电率、溶解性和化学稳定性等是电解液的重要性能指标。
1. 导电率
电解液的导电率决定了离子在电解液中的迁移速率,进而影响了电池的输出功
率和放电速率。
常见的电解液有机溶剂的导电率较低,难以满足高功率的需求。
无机固体电解质依靠离子在固体中的迁移,因此具有优秀的导电性能。
但其不足之处是其它性能指标较差。
2. 溶解性
锂离子电池电解液的溶解性主要影响锂盐在电解液中的溶解度和电池的充放电
往返效率。
此外,电解液溶解性还影响到电池蓄电池容量和高倍速循环寿命。
3. 化学稳定性
锂离子电池电解液的化学稳定性主要关系到电池的安全性。
当电解液的化学稳定性发生改变时,可能导致电解液分解或反应产生危险气体,从而引发电池内部的短路、爆炸或火灾等风险。
因此,常见的电解液往往在化学稳定性设计时需要兼顾其他性能指标,例如,电解液的电池非挥发性。
三、锂离子电池电解液的研究进展
随着锂离子电池技术不断发展,人们对电池的高功率高能量密度、长寿命和高安全性等指标的要求也越来越高。
为此,锂离子电池电解液的研究一直是锂离子电池技术发展的重要研究领域。
1. 有机溶剂电解质
有机溶剂电解质是锂离子电池典型的电解液类型。
早期的有机溶剂电解液种类较少,最常见的是碳酸酯类电解质。
然而,碳酸酯类电解质具有挥发性高的缺陷,因此在电解液的热力学和稳定性方面存在问题。
近年来,随着锂离子电池技术的发展,有机溶剂电解质研究重心已经逐渐转向对于高温、高性能和高化学稳定性电解质的研究。
例如,磷酸酯类电解质、烷基硫酸盐类电解质等异构分子可以增加电解液的循环稳定性和化学稳定性。
2. 无机固体电解质
无机固体电解质是一种具有优良机械强度和化学稳定性的电解质。
它的电导率普遍较低,导致电池的功率密度较低,但也具有高温和高功率密度应用的潜力。
近年来,无机固体电解质的研究方向包括了聚合物电解质基质、立方氧化物电解质和晶须型电解质等。
3. 混合电解质
混合电解质是将不同种类的电解质组成一种电解液的方式,常见的混合电解质包括有机溶剂电解质和无机固体电解质、磷酸酯类电解质和硫酸盐类电解质等。
混
合电解质能够充分利用各种电解质的优势,并具有高效的电池综合性能。
此外,混合电解液的研究也可以解决单种电解质存在的热稳定、化学稳定和溶解度等问题。
四、结语
总之,锂离子电池电解液作为锂离子电池的重要组成部分,直接关系到锂离子电池的性能和安全稳定性。
因此,锂离子电池电解液的研究一直是锂离子电池技术不断发展的重要研究领域。
未来,随着新材料和新工艺的不断涌现,锂离子电池电解液的研究和开发将会得到进一步提升。