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锂电池电解液有哪些种类呢?

福瑞号2023-01-30 12:46:05创业分享92

锂电池电解液作为电池中的重要组成部分,就相当于我们体内的血液,在锂电池中发挥着不可估量的作用。电解液是锂电池中锂离子在正极和负极之间运动的媒介,没有电解液锂离子就不能正常运行,也就不会有锂电池的存在,电解液在锂电池中的重要性可见一斑。

锂电池电解液有哪些种类呢?-图1

锂电池电解液种类

目前锂电池的电解液主要有两种:其中一种为液体电解液,主要应用在圆柱以及方型锂电池中;另外一种就是固体电解液,主要的应用范围是在软包电池上。由于固体电解液的成本过高,所以还未被广泛应用。

1、液体电解液

电解液对锂电池性能的影响非常大,一般来说,化学性能更加稳定的电解液更加不容易在较高的电位下和高温情况下发生分解。锂电池中的电解液要具有较高性能的锂离子导电能力,才可以使锂离子在锂电池内正常运行,而且电解液对阴阳极材料必须不具备腐蚀作用,以上条件同时具备才可以称为合格的电解质。

由于锂电池充放电时电位较高,阴阳两极的材料中含有化学活性较大的锂,所以电解液中必须采用不含水的有机化合物。但是液体电解液中含有的有机离子的导电性能不是太好,所以要在有机溶剂中加入可以导电的导电盐才能够提高离子的导电效率。目前,液体电解液在锂离子电池中应用的比较广泛,其中的无水有机物多采用EC、PC、DMC、DEC等,而且混合溶剂的使用率要更高,多为EC/DMC和PC/DMC等。

2、固体电解液

固体电解液相较于液体电解液具有体积更小、能量密度更高的优势,而且还可以有效避免漏液。但是由于价格过高,所以没有得到较为广泛的应用,目前在市场上使用较少。固体电解液作为传导锂离子的工具,可以有效抑制晶锂的生长,能够帮助金属锂可以作为阳极材料在锂电池中发挥极大的优势。金属锂作为锂电池的阳极材料时具有很高的可逆容量,理论上讲,容量可以高达3862mAh·g,是石墨材料的十几倍,而且价格也偏低,是新一代锂离子电池中最具有吸引力的阳极材料。但是这种材料会产生枝晶锂,严重影响锂电池的性能,使用固体电解液就可以避免枝晶锂产生,使锂电池在实际应用中发挥更多作用。

而且破坏性实验表明,固体电解液的安全性能要更好一些,在经过钉穿、加热、短路或是过充等一系列破坏性实验,液体电解液会产生漏液、爆炸等一些安全性问题,但是固体电解液内部除了温度升高外没有其它相关问题出现,具有较高的稳定性和安全性。同时,固体电解液具有良好的柔韧性以及成膜性,既可以作为正负极之间的隔膜,又可以传递锂离子,是性能较强的一种材料。

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