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鋰電池廠商解析鋰電池固態(tài)電解液和液態(tài)電解液的區(qū)別

來源:存能電氣  日期:2019-10-22 10:45  瀏覽量:

  鋰電池廠商解析鋰電池固態(tài)電解液和液態(tài)電解液的區(qū)別。目前鋰電池主要使用的電解質分為液態(tài)電解質與固態(tài)電解質,液態(tài)電解質俗稱為電解液,鋰電池電解液一方面提供部分活性鋰離子,作為充放電過程中的導電離子使用。另一方面,電解液提供離子通道,或者叫載體,使得鋰離子可以在其中自有移動。本文鋰電池廠商就來解析鋰電池固態(tài)電解液和液態(tài)電解液的區(qū)別。

鋰電池電解液.jpg

  鋰電池廠商解析鋰電池固態(tài)電解液和液態(tài)電解液的區(qū)別

  1、液體電解液

  電解質的選用對鋰電池的性能影響非常大,它必須是化學穩(wěn)定性能好尤其是在較高的電位下和較高溫度環(huán)境中不易發(fā)生分解,具有較高的離子導電率,而且對陰陽極材料必須是惰性的、不能侵腐它們。由于鋰電池充放電電位較高而且陽極材料嵌有化學活性較大的鋰,所以電解質必須采用有機化合物而不能含有水。但有機物離子導電率都不好,所以要在有機溶劑中加入可溶解的導電鹽以提高離子導電率,目前鋰離子電池主要是用液態(tài)電解質。

  目前商用鋰電池所用的電解液大部分采用LiPF6的EC2DMC,它具有較高的離子導電率與較好的電化學穩(wěn)定性。因為液態(tài)電解質的特性,在實際使用中需要添加多種輔助劑來改善電解質的特性。

  2、固體電解液

  用金屬鋰直接用作陽極材料具有很高的可逆容量,其理論容量高達3862mAh·g-1,是石墨材料的十幾倍,價格也較低,被看作新一代鋰離子電池最有吸引力的陽極材料,但會產生枝晶鋰。采用固體電解質作為離子的傳導可抑制枝晶鋰的生長,使得金屬鋰用作陽極材料成為可能。

  此外使用固體電解質可避免液態(tài)電解液漏液的缺點,還可把鋰電池做成更薄(厚度僅為0.1mm)、能量密度更高、體積更小的高能電池。破壞性實驗表明固態(tài)鋰電池電解液使用安全性能很高,經釘穿、加熱(200℃)、短路和過充(600%)等破壞性實驗,液態(tài)電解質鋰離子電池會發(fā)生漏液、爆炸等安全性問題。

  鋰電池定制電解液的選擇

  目前鋰電池定制電解液的選擇從狀態(tài)來分的話主要有兩種,分別是液態(tài)電解液和固態(tài)電解液。

  液態(tài)電解液主要運用于鋰離子電池,使得鋰電池定制的工業(yè)比較簡單,成本較低,使得鋰離子電池導電率高,內部化學性能更穩(wěn)定。缺點是容易溶液,液態(tài)的有機溶劑電解液容易引起著火爆炸事故。

  固態(tài)電解液也可分為全固態(tài)和凝膠型,目前達到實用化且大規(guī)模生產的是凝膠型電解液。電解液呈凝膠狀態(tài),不會像液體一樣會漏,安全性好。固態(tài)電解液鋰電池的外包裝采用的是軟包材料,降低了電池的重量,可制作成任意形狀。

  為了解決電池安全性等問題,鋰電池電解液也在不斷更新換代。業(yè)內人士比喻,找到配比合適的電解液有點像抓中藥,猶如不同體質、病癥服用不同藥方,需要根據鋰電池的正負極材料種類、電池形狀、電池性能最終決定電解液的配方。

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