編輯：貝朗斯動力商城 發(fā)表時間：2019-08-04 瀏覽量: 2963

鋰電池由于其高的能量密度、長的循環(huán)壽命、無記憶效應(yīng)等特點(diǎn)被認(rèn)為是最具前景的一種儲能器件。目前傳統(tǒng)的鋰離子電池使用的是有機(jī)液體電解質(zhì)，盡管液體電解質(zhì)能夠提供較高的離子電導(dǎo)率以及良好的界面接觸，但其不能安全地用于金屬鋰體系、鋰離子遷移數(shù)低、易泄漏、易揮發(fā)、易燃、安全性差等問題阻礙了鋰電池的進(jìn)一步發(fā)展。而與液態(tài)電解質(zhì)以及無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)相比，全固態(tài)聚合物電解質(zhì)具有良好的安全性能、柔順性、易于加工成膜、優(yōu)異的界面接觸等優(yōu)勢，同時也能很好地抑制鋰枝晶的問題，目前受到了廣泛的關(guān)注。

有機(jī)液體電解質(zhì)是把鋰鹽電解質(zhì)溶解于極性非質(zhì)子有機(jī)溶劑得到的電解質(zhì)，這類電解質(zhì)的電化學(xué)穩(wěn)定性好，凝固點(diǎn)低、沸點(diǎn)高，可以在較寬的溫度范圍內(nèi)使用，但有機(jī)溶劑介電常數(shù)小、粘度大，溶解無機(jī)鹽電解質(zhì)的能力差，電導(dǎo)率不高(一般在10-2~10-3S/cm，比水溶液低1~2個數(shù)量級)，對痕量水特別敏感，含水量必須控制在20mg/kg以下。這類電解質(zhì)在鋰離子電池中的作用機(jī)制復(fù)雜，鋰鹽與溶劑的選擇、電解質(zhì)與電極材料的界面行為、添加劑的使用、電池組裝工藝和電池的使用情況等均對電池性能有著復(fù)雜的影響。因此，合適電解液體系的選擇和最優(yōu)化一直是人們不斷研究和探索的目標(biāo)。

商品化鋰離子電池的液體電解質(zhì)中無一例外是LiPF6的碳酸脂溶液，這種電解質(zhì)是將鋰鹽溶于兩種或三種碳酸脂的混合濟(jì)劑中，一種碳酸脂的介電常數(shù)高，有利于鋰鹽的離解，通常是EC；另外一種或兩種碳酸醋的裁度低，通常是DMC、DEC、EMC等，有助于提高鋰離子的遷移速率。但有機(jī)液體鋰離子電池易滲漏，產(chǎn)品必須使用堅(jiān)固的金屬外殼，型號尺寸固定，缺乏靈活性；有機(jī)溶劑的易燃性造成其安全性差，對電池的保護(hù)措施必須十分完善。

19年Wight首次發(fā)現(xiàn)聚氧乙烯(PEO)與堿金屬鹽配位具有離子導(dǎo)電性，1978年，Amand提出以此作為包含堿金屬電極的可充電池電解質(zhì)，從此掀起了聚合物電解質(zhì)的研究熱潮。固體聚合物電解質(zhì)具有不可燃、與電極材料間的反應(yīng)活性低、柔韌性好等優(yōu)點(diǎn)，可以克服液態(tài)鋰離子電池的上述缺點(diǎn)，允許電極材料放電過程中的體積變化，比液體電解質(zhì)史耐沖擊、振動和變形，易于加L成型，可以根據(jù)不同的需要把電池做成不同形狀，近年來，成為鋰離子電池的重要電解質(zhì)材料之一在聚合物基體中引入液體增塑劑如PC 、 EC等，得到固液復(fù)合的凝膠電解質(zhì)，這種由高分子化合物、鋰鹽和極性有機(jī)溶劑組成的三元電解質(zhì)兼有固體電解質(zhì)和液體電解質(zhì)的性質(zhì)，1997年，美國Bellcore公司將凝膠型高分子固體電解質(zhì)用于鋰離子電池，這種電解質(zhì)可將正負(fù)極黏結(jié)在一起，電池使用鋁塑復(fù)合膜包裝即可減小電池漏液的可能性。

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