锂离子电池的组成部分

锂离子电池的组成部分(二)

二、电解液:

第一代电解液：pC+DME+1MLipF6与石墨负极匹配性差，易发生溶剂共嵌入。

第二代电解液：EC+DMC（orDEC）+1MLipF6低温性能差。

第三代电解液：EC+DMC（DEC）+EMC+1MLipF6电导率可达10-2S.cm-1，＞50%。

目前工作大多集中在选择添加剂方面，以提高电池首次充放电效率，提高SEI稳定性。

液态电解质溶液:锂离子电池採用溶有锂盐的非质子有机溶剂为电解液。由于有机电解液参与负极表面SEI膜的形成，因此对电池性能的影响重大。

作为锂离子电池的电解液，需满足以下几个基本条件：

①化学稳定性好，电化学视窗宽。

②电导率高。

③与负极材料适配性好，并能形成稳定SEI膜。

④工作温度范围宽（-40—60℃）。

⑤价格低廉，材料易得。

⑥无毒，无污染。

★溶剂部分:

非质子性有机溶剂。为获得尽可能高的电导，常採用二元或多元组分溶剂。

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）。

★溶质部分:

a、LipF6（主要）。

b、LiBF4。

c、LiClO4。

d、LiAsF6。

e、LiCF3SO3等

A、环状碳酸化合物（cycliccarbonate）

常用EC（EthyleneCarbonate）及pC（propyleneCarbonate）:

①光气法---利用双醇化合物﹝glycol﹞和光气反应

CH2OHCH2OH+COCl2------->(CH2O)2CO+2HCl

②二氧化碳合成法CH2OCH2+CO2------->(CH2O)2CO

B、链状碳酸化合物

C、常用DMC（DimethylCarbonate）和DEC（DiethylCarbonate）:

①一氧化碳合成法:2CH3OH+CO+1/2O2------->(CH3O)2CO+H2O

②酯交换法:C2H5OH+(CH3O)2CO------->CH3OCOOC2H5+CH3OH

★聚和物电解质开发（polymerelectrolyte）:

①DrypolymerElectrolyte:聚合物掺杂锂盐形成“聚合物—锂离子络合物”。

由于室温锂离子电导率低（约10-8s.cm-1），难以满足应用要求

②plasTIcizedpolymerElectrolyte(塑胶化聚合物电解质)：採用增塑方法，将有机电解质溶液作为增塑剂加入到聚合物基质材料（如pMMA聚甲基丙烯酸甲酯，pAN聚丙烯腈，pVDF聚偏氟乙烯）形成的网路结构中，并使之固定化。

电导率可达10-4——10-3s.cm-1，已接近液相溶液电导率，能满足实用要求，已进入实际应用（商品化聚合物锂离子电池）。

自Bellcore公司于1994年率先报导聚合物锂离子电池以来，聚合物电解质的开发受到越来越广泛的关注。目前工作大多集中在进一步提高膜的实用性能（机械性能及电导率）、发展新的製备方法（光、热引发现场聚合）以及揭示导电机理等方面。