鋰離子電池材料之電解液（詳細篇）

3、電解液（1）
第一代電解液：PC?+?DME?+?1M?LiPF6
與石墨負極匹配性差，易發生溶劑共嵌入。
第二代電解液：EC?+?DMC（or?DEC）?+?1M?LiPF6
低溫性能差
第三代電解液：EC?+?DMC（DEC）?+?EMC?+?1M?LiPF6
電導率可達10-2S.cm-1，＞50%
目前工作大多集中在選擇添加劑方面，以提高電池首次充放電效率，提高SEI穩定性。
電解液（2）-液態電解質溶液
鋰離子電池采用溶有鋰鹽的非質子有機溶劑為電解液。由于有機電解液參與負極表面SEI膜的形成，因此對電池性能的影響重大。
作為鋰離子電池的電解液，需滿足以下幾個基本條件：
①化學穩定性好，電化學窗口寬
②電導率高
③與負極材料適配性好，并能形成穩定SEI膜
④工作溫度范圍寬（-40—60℃）
⑤價格低廉，材料易得
⑥無毒，無污染

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電解液（3）
A、溶劑部分
非質子性有機溶劑。為獲得盡可能高的電導，常采用二元或多元組分溶劑。?
???????a、碳酸丙烯酯?PC?（Propylene?Carbonate）
???????b、碳酸乙烯酯?EC?（Ethylene?Carbonate?）
???????c、碳酸二甲酯?DEC（Dimethyl?Carbonate）
???????d、Propiolic?Acid?甲酯
???????e、1,4–丁丙酯?GBL（γ-?Butyrolactone）
B、溶質部分
???????a、LiPF6（主要）
???????b、LiBF4
???????c、LiClO4
???????d、LiAsF6
???????e、LiCF3SO3等
電解液（4）
???A、環狀碳酸化合物（cyclic?carbonate）?
???????常用?EC（Ethylene?Carbonate）及PC（Propylene?Carbonate）
???????①光氣法?---?利用雙醇化合物﹝glycol﹞和光氣反應?
CH2OHCH2OH?+?COCl2?------->?(CH2O)2CO?+?2?HCl
???????②二氧化碳合成法?
????????????CH2OCH2?+?CO2?------->?(CH2O)2CO
電解液（5）
?????B、鏈狀碳酸化合物?
????????常用DMC（Dimethyl?Carbonate）和DEC（Diethyl?Carbonate）?
????????①一氧化碳合成法?
2CH3OH?+?CO?+?1/2?O2?------->?(CH3O)2CO?+?H2O
????????②酯交換法?
????????????C2H5OH?+?(CH3O)2CO?------->?CH3OCOOC2H5?+?CH3OH
電解液（6）-聚和物電解質開發（polymer?electrolyte）?????
①?Dry?polymer?Electrolyte:聚合物摻雜鋰鹽形成“聚合物—鋰離子絡合物”。
由于室溫鋰離子電導率低（約10-8s.cm-1），難以滿足應用要求

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screen.width-333)this.width=screen.width-333" border=0>解液（6）-聚和物電解質開發（polymer?electrolyte）
②?Plasticized?Polymer?Electrolyte(塑料化聚合物電解質)：采用增塑方法，將有機電解質溶液作為增塑劑加入到聚合物基質材料（如PMMA聚甲基丙烯酸甲酯，PAN聚丙烯腈，PVDF聚偏氟乙烯）形成的網絡結構中，并使之固定化。

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解液（6）-聚和物電解質開發（polymer?electrolyte）
電導率可達10-4——10-3s.cm-1，已接近液相溶液電導率，能滿足實用要求，已進入實際應用（商品化聚合物鋰離子電池）。
自Bellcore公司于1994年率先報道聚合物鋰離子電池以來，聚合物電解質的開發受到越來越廣泛的關注。
目前工作大多集中在進一步提高膜的實用性能（機械性能及電導率）、發展新的制備方法（光、熱引發現場聚合）以及揭示導電機理等方面。

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