高压锂离子电池电解液有哪些类型?
来源：宝鄂实业
2019-12-07 21:55
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高压锂离子电池电解液有哪些类型?电解质是一个非常复杂的系统。锂离子电池高压阴极材料是近年来研究的热点。新型电解液体系的开发是锂离子高压电解液研究中最受关注的方向，主要包括:氟溶剂、腈类化合物、砜类化合物等新型溶剂化合物。
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高压锂离子电池电解液有哪些类型?
普通锂离子电池电解液在高压下的氧化分解限制了高压锂离子电池的发展。然而，开发合适的电解液添加剂来稳定电极/电解液界面在经济效益上更受研究者的青睐。
(1)新型高压碳酸盐电解液
当传统碳酸盐岩电解液的工作电压达到4.5v以上时，会发生严重的氧化分解反应，使得锂电池的嵌入式锂去除过程无法正常进行。新型碳酸盐电解液能有效地改善碳酸盐电解液的高压性能。
(2)丁腈高压电解液
非质子型脂肪族二腈化合物NC-(CH)n- cn (n=3~8)是一种耐高压、安全的电解质。当电压为7 ~ 8V时，具有良好的电化学稳定性，具有较高的着火点和闪点。在丁腈溶剂中加入EC或DMC可以显著改善丁腈电解液与石墨电极的相容性，提高锂的溶解度。此外，1、3、6-己烷三腈因其高温储存和循环性能，在高压锂电池电解液应用中具有很大的优势。但如何降低丁腈溶剂的毒性和生产成本，仍是电池应用中亟待解决的问题。
砜高压电解液
亚砜类有机物的介电常数均在40以上，电压稳定在5.5v以下。例如，亚砜(SL)是一种常见的溶剂，具有介电常数高、电化学窗口宽、极性强等特点。但亚砜类有机物粘度高，熔点高，与石墨阴极材料相容性差。添加剂常用于降低电解质的粘度和增加其导电性。因此，仍有必要提高亚砜电解液的安全性能，降低亚砜的粘度。
(4)离子液体高压电解液
离子液体是由阴离子和阴离子组成的室温熔盐，具有高闪点、高燃点、低挥发性、高介电常数、宽电化学稳定窗口等特点。目前，负离子多定义为TFSI-，在低电位下易还原为不溶性的Li+化合物，在锂和石墨阳极表面形成钝化膜。吡咯和哌啶类电解质在2.5 ~ 4.8v时具有良好的循环稳定性，但电导率较低，电阻较高。咪唑类化合物的导电性高，但其循环稳定性差，需要进一步改进。
总的来说，锂离子电池的高压电解液已经引起了许多研究者的关注，成为锂离子电池电解液的主要研究方向。不同的高压电解液系统各有优缺点。随着研究的深入，新型溶剂体系电解质将有更广阔的应用前景。
