锂离子的离子迁移数及提高方法
锂盐的电导率实际上是由锂离子和阴离子的电导率加合而成。在电池的工作中,只有锂离子承担的电荷传递才反映电池的充放电特性,因此增加电解液的电导率的同时应努力提高锂离子的迁移数。常见锂盐的锂离子在电解液中的迁移数远小于1,甚至小于0.5。如在LiCl04、LiBF4、LiPF6和LiAsF6等盐的PC溶液中,锂离子的迁移数基本相同,分别为0.308、0292、0.320、0.324[433。这主要是由于锂离子在溶液中强烈溶剂化,形成溶剂化层的半径基本相当,导致离子迁移数率变化不大。锂离子较低的迁移数对锂离子电池显然是非常不利的。
为了提高锂离子的迁移数,可以采取合成或修饰阴离子、加入添加剂等方法对电解液进行优化。例如,在Tao等人合成的一系列含硼的锂盐中,阳离子的离子迁移数可达到0.6~0.8,这将有助于提高锂离子电池的性能。