鋰離子電池的組成部分(二)

二、電解液:

第一代電解液：pC+DME+1MLipF6與石墨負(fù)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(dǎo)率可達(dá)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。

液態(tài)電解質(zhì)溶液:鋰離子電池採用溶有鋰鹽的非質(zhì)子有機(jī)溶劑為電解液。由于有機(jī)電解液參與負(fù)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(xué)穩(wěn)定性好，電化學(xué)視窗寬。

②電導(dǎo)率高。

③與負(fù)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。

★溶劑部分:

非質(zhì)子性有機(jī)溶劑。為獲得盡可能高的電導(dǎo)，常採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）。

★溶質(zhì)部分:

a、LipF6（主要）。

b、LiBF4。

c、LiClO4。

d、LiAsF6。

e、LiCF3SO3等

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

B、鏈狀碳酸化合物

C、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

★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(dǎo)率低（約10-8s.cm-1），難以滿足應(yīng)用要求

②plasTIcizedpolymerElectrolyte(塑膠化聚合物電解質(zhì))：採用增塑方法，將有機(jī)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)路結(jié)構(gòu)中，并使之固定化。

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

自Bellcore公司于1994年率先報導(dǎo)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(jìn)一步提高膜的實用性能（機(jī)械性能及電導(dǎo)率）、發(fā)展新的製備方法（光、熱引發(fā)現(xiàn)場聚合）以及揭示導(dǎo)電機(jī)理等方面。