鋰離子電池電解液有哪幾種類型？

A.液體電解液

對(duì)溶劑的選擇重要基于三個(gè)方面的性質(zhì)要求.即介電常數(shù)、粘度及溶劑的電子施主性質(zhì)。一般說(shuō)來(lái)，高介電常數(shù)有利于鋰鹽的離解，同時(shí)強(qiáng)的電子施主能力將有利于電解液鹽的溶解。所謂溶劑的電子施主性質(zhì)是溶劑分子所固有的失電子能力，其能力大小決定了電解液陽(yáng)離子的溶劑化能力的高低。低的粘度可以新增離子的流動(dòng)性，有助于提高電導(dǎo)率。

目前通常使用兩種或兩種以上溶劑混合而成的二元、多元混合溶劑。常見(jiàn)的有機(jī)溶劑有醚(ether)、烷基碳酸脂(alkylcarbonate)、內(nèi)脂(lactone)、縮酮(ketal)等。

鋰鹽重要用來(lái)供應(yīng)有效載流子。選擇鋰鹽，一般遵循以下幾個(gè)原則：

與正負(fù)極材料有良好穩(wěn)定性(兼容性)，也就是說(shuō)，在存儲(chǔ)期間，電解液與活性物質(zhì)界面電化學(xué)反應(yīng)速度小，使電池的自放電容量損失減至最少;比電導(dǎo)率高，溶液的歐姆壓降小;安全性能高，無(wú)毒，無(wú)污染。

常用的鋰鹽有如下幾種:六氟砷酸鋰(LiPF6)，在充放電過(guò)程中LIAsF6會(huì)釋放出有毒砷化物，而且價(jià)格相對(duì)昂貴。六氟磷酸鋰(LiPF6)，己在商業(yè)電池中廣泛使用，有較高的電導(dǎo)率且對(duì)碳材料有較好的兼容性，缺點(diǎn)是價(jià)格相對(duì)昂貴，固態(tài)時(shí)穩(wěn)定性較差，對(duì)水十分敏感。三氟甲基磺酸鋰LiCF3SO2，有較好的穩(wěn)定性，但其電導(dǎo)率僅為基于LiPF6的液體電解液的一半。四氟硼酸鋰(LiBF4)、高氯酸鋰(LiCl04)都是廣泛使用的鹽。但是，含高氯酸鋰類亞胺基鋰鹽，典型的是雙氟磺酞亞胺鋰(LiN(CF3SO2)2，其電導(dǎo)率可以和甚干LiPF6電解液相比擬，穩(wěn)定性超過(guò)FLiCF3SO2。

B.固體電解液

固體電解液，又稱超離子導(dǎo)體或快離子導(dǎo)體。是指離子電導(dǎo)率接近(或在某些情況下超過(guò))熔翻和電解液溶液的一類固體離子導(dǎo)電材料。是一類介于固體和液體之間的奇特固體材料，是物質(zhì)的一個(gè)異常狀態(tài)，其中有一些原子(離子)，有接近于液體的遷移率，而其它原子則保持其空間結(jié)構(gòu)(排列)。這種液一固二相性，以及它在能源(包括出現(xiàn)，貯存和節(jié)能等幾個(gè)環(huán)節(jié))、冶金、環(huán)保、電化學(xué)器件等各個(gè)領(lǐng)域的廣闊應(yīng)用前景，區(qū)而引起了物理學(xué)家、化學(xué)家和和材料學(xué)家的廣泛重視.

聚合物固體電解液是由含有可溶劑化極性基團(tuán)的聚合物與鹽絡(luò)合形成的固體電解液材料。它除了顯示出半導(dǎo)體、離子溶液等常見(jiàn)電導(dǎo)體系的性質(zhì)外，還具有無(wú)機(jī)固體電解液所不及的可塑性，這一特性使聚合物固體電解液在應(yīng)用上表現(xiàn)了三大優(yōu)越性:

任意形狀及厚度的薄膜。所以盡管聚合物電解液的室溫電導(dǎo)率不高，較無(wú)機(jī)的低2～3個(gè)數(shù)量級(jí)，由于加工成很薄的膜，使電池內(nèi)阻大大降低，從而可通過(guò)提高面積/厚度比值來(lái)補(bǔ)償電導(dǎo)的偏低;緊密性-與電極完整的接觸，使充放電電流增大;應(yīng)性-在充放電過(guò)程中能很好地承受壓力的變化，適應(yīng)電極體積變化。聚合物固體電解液質(zhì)輕、耐壓、抗震、耐疲勞、無(wú)毒無(wú)腐蝕以及與電極組成電池時(shí)所表現(xiàn)出的電化學(xué)穩(wěn)定性為其應(yīng)用開(kāi)創(chuàng)了更廣泛的前景。目前國(guó)內(nèi)外的科學(xué)家們正致力于使它能應(yīng)用在能源貯存、電化學(xué)元件、傳感器等多方面的研究，在高比能鋰離子電池的研制進(jìn)程中已成為最強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)者。