從兒童玩具到無繩電動(dòng)工具，再到電動(dòng)汽車，由鋰離子電池供電的產(chǎn)品，包括三元鋰電池，在我們的日常生活中正變得越來越普遍。電池的電解液被認(rèn)為是最重要的組成部分之一。根據(jù)電解液的狀態(tài)，鋰離子電池電解液可分為液體電解質(zhì)和固液復(fù)合電解質(zhì)。固液復(fù)合電解質(zhì)是由固體聚合物和液體電解質(zhì)組成的凝膠電解質(zhì)。

當(dāng)鋰離子（ Li +）在電池電解液中的陽極和陰極表面之間自由流動(dòng)時(shí)，電池性能更好。這是電池的四個(gè)主要組件之一。或者，“陰極和陽極之間的液體電解質(zhì)增強(qiáng)了鋰離子的流動(dòng)。”電解質(zhì)是鋰鹽、有機(jī)溶劑和其他成分的混合物。仔細(xì)研究鋰離子電池電解液，可以幫助我們更多地了解它們。

1.鋰離子電池中含有哪些化學(xué)物質(zhì)？電池電解液是由什么組成的？

鋰離子電池的主要成分是正極材料、負(fù)極材料、隔板和電解液。目前廣泛使用的正極材料是鋰鈷氧化物，負(fù)極一般采用類石墨碳材料。電解質(zhì)通常是混合有機(jī)溶劑，常見的電解質(zhì)是一種稱為六氟磷酸鋰的鹽。鋰鹽的電解質(zhì)溶液在鋰離子電池中很常見。

它被施加到薄板在一個(gè)非常薄的層，而不是作為一個(gè)液體池。石墨陽極和陰極用兩片鋁箔或銅箔板固定在適當(dāng)?shù)奈恢谩ｋ姵囟俗拥?a href="http://www.asorrir.com/tags/電流/" target="_blank">電流收集器是突起的小金屬標(biāo)簽，它們會(huì)被它們觸碰。簡單地用這種方法把三塊材料粘在一起，你就得到了一個(gè)細(xì)胞。用管子，細(xì)胞可以卷成圓筒狀。

2.什么是鋰離子電池電解液？

鋰離子電池電解液是一種在溶解于水溶液或熔融狀態(tài)下可自行導(dǎo)電的化合物。它是電池的重要組成部分，起著在正負(fù)極之間傳輸離子和傳導(dǎo)電流的作用。從陰極到陽極的離子由電解質(zhì)輸送。

3.鋰離子電池使用哪種電解液？

中最常見的電解質(zhì)是硫酸。鉛酸蓄電池設(shè)計(jì)的。一次堿性電池使用氫氧化鉀作為電解質(zhì)，并且有相當(dāng)數(shù)量的這種電池。鋰離子電池通常使用由鋰鹽和有機(jī)溶劑組成的電解質(zhì)。就相而言，鋰離子電池電解質(zhì)可分為液態(tài)、固態(tài)和熔鹽電解質(zhì)三類。通常使用六氟磷酸鋰（通常稱為LiPF6）作為鋰離子的電解質(zhì)。

4.你能給電池添加電解質(zhì)嗎？鋰電池里有液體嗎？

對(duì)于像傳統(tǒng)的鉛酸電池這樣的濕電池來說，答案是肯定的。應(yīng)定期檢查濕電池的水平，以確保最佳的電池護(hù)理。盡管電解液中存在硫酸，但在電池的制造和維護(hù)過程中只能使用蒸餾水。

只有當(dāng)電池運(yùn)行正常時(shí)，濕電池才需要水。全密封免維護(hù)蓄電池和不脫氣蓄電池都不能加入電解液。鋰離子電池安裝后是免維護(hù)的，因?yàn)椴恍枰艢猓簿褪钦f這樣的電池不需要澆水。

5.鋰離子電池中電解質(zhì)的作用是什么？

電解液是鋰離子電池的重要組成部分，不僅在正負(fù)極輸送和傳導(dǎo)電流，而且在很大程度上決定著電池的工作機(jī)理，影響著電池的比能量、安全性能、倍率充放電性能、循環(huán)壽命和生產(chǎn)成本。

6.磷酸鐵鋰電池的電解液是什么？

磷酸鐵鋰電池的電解液一般由高純度有機(jī)溶劑、電解液鋰鹽、必要的添加劑等原料在一定條件下按一定比例配制而成。它是磷酸鐵鋰電池具有高電壓、高比能的重要保證。

7.鋰電池中使用液體電解質(zhì)的兩個(gè)問題是什么？

鋰離子電池中使用的電解液會(huì)溶解，在電極上形成較厚的SEI層。這會(huì)導(dǎo)致電池性能下降。當(dāng)溫度高于正常值時(shí)尤其如此。因此，最佳電解質(zhì)含量是最重要的。此外，液態(tài)電解質(zhì)在鋰離子電池中的應(yīng)用成本較高。

由于目前使用的有機(jī)電解質(zhì)多為高純LiP6和基于碳酸丙烯酯的有機(jī)混合溶劑，這些試劑價(jià)格昂貴。然而，新的鋰離子固態(tài)和凝膠電解質(zhì)已經(jīng)出現(xiàn)。傳統(tǒng)的液體電解質(zhì)相比，它們已顯示出許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如更高的安全性和無泄漏。

8.什么是更安全的鋰離子電池電解液？什么是凝膠聚合物電解質(zhì)

目前，凝膠聚合物電解質(zhì)是制備先進(jìn)鋰離子電池的理想材料。聚合物電解質(zhì)的使用可以避免傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池的漏液問題，提高電池的安全性能和能量密度，實(shí)現(xiàn)電池的薄型化、輕量化和形狀可變等優(yōu)點(diǎn)。

聚合物凝膠是介于固體和液體之間的一種特殊物質(zhì)狀態(tài)，它既具有固體的某些性質(zhì)，又具有液體的某些性質(zhì)。在固體聚合物電解質(zhì)中加入一種或幾種增塑劑可形成凝膠聚合物電解質(zhì)，表現(xiàn)出較高的自擴(kuò)散能力和接近有機(jī)液體電解質(zhì)的電導(dǎo)率。

9.電解液對(duì)鋰離子電池有什么影響？

在連續(xù)循環(huán)過程中，由于化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的限制，電解質(zhì)會(huì)不斷分解揮發(fā)。長期積累會(huì)導(dǎo)致電解質(zhì)總量減少而無法充分滲透到正負(fù)極材料中，造成充放電反應(yīng)不完全，使得實(shí)際容量下降。

此外，電解液中還含有一定量的水，會(huì)與電解液中的LiFP6發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成LiF和HF，進(jìn)而破壞SEI膜，生成更多的LiF，引起LiF沉積，并不斷消耗活性鋰離子，導(dǎo)致電池循環(huán)壽命下降。

10.最后的話

電解液往往被忽視，盡管它是所有電池的關(guān)鍵部分。然而，如果你知道它是如何工作的，你的電池中的電解液可以維持更長的時(shí)間。我們現(xiàn)在可以不用再擔(dān)心電池電解液了，這要感謝凝膠電解液，它是目前鋰離子電池電解液的最佳選擇。商業(yè)化的鋰電池通常是凝膠聚合物電解質(zhì)電池。

來源：泰科龍鋰電池

審核編輯：湯梓紅