锂离子电池电解质应该满足哪些要求？

2023-03-27 17:03

电解质是溶于水溶液中或在熔融状态下自身能够导电的化合物，在溶解于水中或受热状态下能够解离成自由移动的离子。电解质是锂离子电池的重要组成部分，在正、负两极之间起输运离子、传导电流的作用。

电解质作为锂离子电池的关键材料影响甚至决定着电池的比能量、寿命、安全性能、倍率充放电性能，作为锂离子电池实用的电解质应该满足以下条件：

1、锂离子电导率：电解质不具有电子导电性，但必须具有良好的离子导电性，一般温度范围内,电解质的电导率在1×10-3~2×10-3S/cm之间。作为电解质，其必须具有优异的离子导电性和电子绝缘性，使其发挥离子传输介质的功能，同时减少本身的自放电。

2、离子迁移数：锂电池内部输运电荷依赖离子的迁移，高离子迁移数可减小电极反应时的浓差极化，使电池产生高的能量密度和功率密度。理想的锂离子迁移数应尽量接近1。

3、稳定性：电解质与电极直接接触时,应尽量避免副反应的发生，这就要求电解质要具备一定的化学稳定性和热稳定性。

4、机械强度：锂离子电池电解质需要有足够高的机械强度以满足电池的大规模生产包装过程。Li等将三甲基磷酸酯（TMP）作为高电压电解液的添加剂，以Li1.2Mn0.54Ni0.13Co0.13O2作为电池的正极并测试，结果表明，电解液中添加1%TMP，可以显着提高电池的倍率性能和循环性能。

5、优异的力学性能：由于与正负极直接接触，聚合物锂电池电解质应该具有较强的韧性，在电池组装、储存以及使用过程中能够去承受应力的变化，不能发生脆裂。同时作为隔膜使用，也要具有相当的机械强度去抑制锂枝晶的产生与刺穿，防止正负极的短路。

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