锂离子电池电解质的分析探讨_免费下载.doc

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1、锂离子电池电解质的分析探讨电解质是构成手机、笔记木、录像机等携带机器的能源的锂一-次电池和钾•一次电池容量的核心物质之一，并且提高移动阳极和阴极之间的流动性，起着媒质作用的物质。木论文针对锂离了电解质的分类、特性、预充电条件、安全性能儿个方曲进行阐述。1•锂离子电池电解质的分类电解质在正负极间起看传递电荷作用，应该对离了导电、对电了绝缘。它对电池循环性能、操作温度范亂电池的耐用程度有着极为重要的影响。对于锂离子电池而言，电解质的组成至少涉及两方血:溶剂和钾•盐。A.液体电解质对溶剂的选择主要基于三个方面的性质要求.即介电常数、粘度及溶剂的电子施主性质。一般说来，高介电常数有利于锂盐的离解，

2、同时强的电了施主能力将有利于电解质盐的溶解。所谓溶剂的电了施主性质是溶剂分了所固有的失电了能力，其能力大小决定了电解质阳离了的溶剂化能力的高低。低的粘度可以增加离了的流动性，有助于提高电导率。目前通常使用两种或两种以上溶剂混合而成的二元、多元混合溶剂。常见的有机溶剂有醯(ether)、烷基碳酸脂(alkylcarbonate)、内脂(lactone)>缩酮(ketal)等。锂盐主要用来提供有效载流了。选择锂盐，一般遵循以下儿个原则：与正负极材料有良好稳定性(兼容性)，也就是说，在存储期间，电解质与活性物质界面电化学反应速度小，使电池的白放电容量损失减至最少;比电导率高，溶液的欧姆压降小;安

3、全性能高，无毒，无污染。常用的锂盐有如下儿种:六氟神酸锂(LiPF6),在充放电过稈屮LIASF6会释放出有毒神化物，而且价格相对昂贵。六氟磷酸锂(LiPF6),己在商业电池屮广泛使用，有较高的电导率且对碳材料有较好的兼容性,缺点是价格相对昂贵,固态时稳定性较差，对水I•分敏感。三氟屮基磺酸锂UCF3SO2,有较好的稳龙性，但其电导率仅为基于LiPF6的液体电解质的一半。四氟硼酸锂(LiBF4)、高氯酸钾•(LiQ04)都是广泛使用的盐。但是，含高氯酸锂类亚胺基锂盐,典型的是双氟磺fit亚胺锂(LiN(CF3SO2)2,电导率可以和哄干LiPF6电解质相比拟，稳沱性超过RJCF3SO2.B

4、.固体电解质固体电解质，又称“超离了导体"或“快离了导体二是指离了电导率接近（或在某些情况下超过）熔翻和电解质溶液的一类I古I体离了导电材料。是一类介于固体和液体之间的奇特固体材料，是物质的一个异常状态，其屮有一些原了（离了），有接近于液体的迁移率，而其它原了则保持其空间结构（排列）。这种液一尚二相性,以及它在能源（包括产生，贮存和节能等几个环节）、冶金、环保、电化学器件等各个领域的广阔应用前景，区而引起了物理学家、化学家和和材料学家的广泛重视.聚合物固体电解质绘rh含冇可溶剂化极性基团的聚合物与盐络合形成的固体电解质材料。它除了显示出半导体、离了溶液等常见电导体系的性质外，还具有无机固体

5、电解质所不及的可塑性，这一特性使聚合物固体电解质在丿“用上表现了二大优越性：任意形状及厚度的薄膜。所以尽管聚合物电解质的室温电导率不高，较无机的低2〜3个数星级，由于加工成很薄的膜，使电池内阻大大降低，从而可通过提高面积/厚度比值来补偿电导的偏低紧密性■与电极完整的接触，使充放电电流增大;应性■在充放电过程中能很好地承受压力的变化，适M电极体积变化•，聚合物固体电解质质轻、耐压、抗慝、耐疲劳、无毒无腐蚀以及与电极纟R成电池时所表现出的电化学稳定性为英应用开创了更广泛的前景。目前国内外的科学家们正致力于使它能应用在能源贮存、电化学元件、传感器等多方面的研究，在高比能锂电池的研制进程屮U成为最

6、强有力的竞争者。2.电解质的组成成份及特性电解液是锂离了电池四大关键材料（正极、负极、隔膜、电解液）Z—，号称锂离了电池的“血液”，在电池屮正负极Z间起到传导电了的作用，是锂离了电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐（六氟磷酸锂，LiFL6）、必要的添加剂等原料，在一定条件下，按一定比例配制而成的。电解质主要有以下几大特性：耐还原性和耐氧化性;高效率的离了导电度;高的透导率（1=1由离了的数越多，离了导电度越低）;低粘度（自由离了的移动的容易性）;低凝固点。2.电解液预充电的目的及条件为了提高电池的安全性能，防止过充电及热露出;增强容量及提高寿命我们要

7、进行电解液的注入，同时要对电解液进行预充电，其目的是为了增进电解液含浸性;为去除水分.减少电池的厚度;充电之后，在高温下帮助皮膜形成。电解液注入后，在预充电投入Z前，为电解液被吸入设定等待时间。平均等待时间设定为30分钟左右。为让电解液充分被吸入，等待一定时间麻，对已注入电解液的电池芯进行预充电。以静电流方式进行充电;充电快要完毕时，根据电压、电流、充电容量判定出是占良品;各型号产品充电条件大不相同,3.电解液的安全性能