鋰離子電池材料之電解液（詳細篇）

3、電解液（1）

第一代電解液：pC+DME+1MLipF6

與石墨負極匹配性差，易發(fā)生溶劑共嵌入。

第二代電解液：EC+DMC（orDEC）+1MLipF6

低溫性能差

第三代電解液：EC+DMC（DEC）+EMC+1MLipF6

電導率可達10-2S.cm-1，＞50%

目前工作大多集中在選擇添加劑方面，以提高電池首次充放電效率，提高SEI穩(wěn)定性。

電解液（2）-液態(tài)電解質(zhì)溶液

鋰離子電池采用溶有鋰鹽的非質(zhì)子有機溶劑為電解液。由于有機電解液參與負極表面SEI膜的形成，因此對電池性能的影響重大。

作為鋰離子電池的電解液，需滿足以下幾個基本條件：

①化學穩(wěn)定性好，電化學窗口寬

②電導率高

③與負極材料適配性好，并能形成穩(wěn)定SEI膜

④工作溫度范圍寬（-40—60℃）

⑤價格低廉，材料易得

⑥無毒，無污染

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電解液（3）

A、溶劑部分

非質(zhì)子性有機溶劑。為獲得盡可能高的電導，常采用二元或多元組分溶劑。

a、碳酸丙烯酯pC（propyleneCarbonate）

b、碳酸乙烯酯EC（EthyleneCarbonate）

c、碳酸二甲酯DEC（DimethylCarbonate）

d、propiolicAcid甲酯

e、1,4–丁丙酯GBL（γ-Butyrolactone）

B、溶質(zhì)部分

a、LipF6（主要）

b、LiBF4

c、LiClO4

d、LiAsF6

e、LiCF3SO3等

電解液（4）

A、環(huán)狀碳酸化合物（cycliccarbonate）

常用EC（EthyleneCarbonate）及pC（propyleneCarbonate）

①光氣法---利用雙醇化合物﹝glycol﹞和光氣反應(yīng)

CH2OHCH2OH+COCl2------->(CH2O)2CO+2HCl

②二氧化碳合成法

CH2OCH2+CO2------->(CH2O)2CO

電解液（5）

B、鏈狀碳酸化合物

常用DMC（DimethylCarbonate）和DEC（DiethylCarbonate）

①一氧化碳合成法

2CH3OH+CO+1/2O2------->(CH3O)2CO+H2O

②酯交換法

C2H5OH+(CH3O)2CO------->CH3OCOOC2H5+CH3OH

電解液（6）-聚和物電解質(zhì)開發(fā)（polymerelectrolyte）

①DrypolymerElectrolyte:聚合物摻雜鋰鹽形成“聚合物—鋰離子絡(luò)合物”。

由于室溫鋰離子電導率低（約10-8s.cm-1），難以滿足應(yīng)用要求

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screen.width-333)this.width=screen.width-333"border=0>解液（6）-聚和物電解質(zhì)開發(fā)（polymerelectrolyte）

②plasTIcizedpolymerElectrolyte(塑料化聚合物電解質(zhì))：采用增塑方法，將有機電解質(zhì)溶液作為增塑劑加入到聚合物基質(zhì)材料（如pMMA聚甲基丙烯酸甲酯，pAN聚丙烯腈，pVDF聚偏氟乙烯）形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，并使之固定化。

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解液（6）-聚和物電解質(zhì)開發(fā)（polymerelectrolyte）

電導率可達10-4——10-3s.cm-1，已接近液相溶液電導率，能滿足實用要求，已進入實際應(yīng)用（商品化聚合物鋰離子電池）。

自Bellcore公司于1994年率先報道聚合物鋰離子電池以來，聚合物電解質(zhì)的開發(fā)受到越來越廣泛的關(guān)注。

目前工作大多集中在進一步提高膜的實用性能（機械性能及電導率）、發(fā)展新的制備方法（光、熱引發(fā)現(xiàn)場聚合）以及揭示導電機理等方面。

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