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锂电池四大关键材料之一

锂电池的电解液是电池的一个重要组成部分,对电池的性能有很大的影响。在传统电池中,电解液均采用以水为溶剂的电解液体系。

    锂离子电池采用的电解液是在有机溶剂中溶有电解质锂盐的离子型导体。一般作为实用锂离子电池的有机电解液应该具备以下性能:

    (1)离子电导率高,一般应达到10-3~2*10-3S/cm;锂离子迁移数应接近于1;

    (2)电化学稳定的电位范围宽;必须有0~5V的电化学稳定窗口;

    (3)热稳定好,使用温度范围宽;

    (4)化学性能稳定,与电池内集流体和恬性物质不发生化学反应;

    (5)安全低毒,能够生物降解。

    适合的溶剂需其介电常数高,粘度小,常用的有烷基碳酸盐如PC,EC等极性强,介电常数高,但粘度大,分子间作用力大,锂离于在其中移动速度慢。而线性酯,如DMC(二甲基碳酸盐)、DEC(二乙基碳酸盐)等粘度低,但介电常数也低,因此,为获得具有高离子导电性的溶液,一般都采用PC+DEC,EC+DMC等混合溶剂。这些有机溶剂有一些味道,但总体来说,都是能符合欧盟的RoHS,REACH要求的,是毒害性很小、环保有好性的材料。

    目前开发的无机阴离子导电盐主要有LiBF4,LiPF6,LiAsF6三大类,它们的电导率、热稳定性和耐氧化性次序如下:

    电导率:LiAsF6≥LiPF6>LiClO4>LiBF4

    热稳定性:LiAsF6>LiBF4>LiPF6

    耐氧化性:LiAsF6≥LiPF6≥LiBF4>LiClO4

    LiAsF6有非常高的电导率、稳定性和电池充电放电率,但由于砷的毒性限制了它的应用。目前常用的是LiPF6 。

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