介绍锂电池电解液发展历史
来源：宝鄂实业
2019-12-15 20:26
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电解液发展历史，锂电解液与水。在传统电池中，水通常被用作电解液系统的溶剂，电解液是锂电池的重要组成部分，所以掌握电解液的组成是充分发挥电池性能的关键。电解液作为锂离子电池的关键材料之一，与电池的正极和负极相连，不仅需要高的锂离子电导率，而且具有良好的电子绝缘性。
锂电池电解液。JPG
电解质的发展历史
电解液作为四种锂电池材料之一，目前只有少数国外企业能够较早生产。上世纪90年代末，中国锂离子电池企业(比亚迪、天津力神、ATL等)在起步阶段完全依赖进口电解液，价格高、交货周期长，不利于新兴锂电池行业的发展。从2001年开始，国内电解液开始进入市场，电解液价格迅速下降，开始逐步取代进口电解液。
第一代:硼酸+乙二醇体系，发明已有50多年，含水量高，否则电导率太低。硼酸和乙二醇酯化偏硼酸和硼酸可以产生水、电解液中存在少量的水可以帮助支持氧化物的形成,有利于提高氧化膜的修复能力,但大量的水会导致电极箔的腐蚀,氢,并在高温蒸汽压较高,容易导致电容器破裂。所以这个系统中的电容器不能在105°c下使用。
第二代:直链羧酸盐+硼酸+乙二醇体系。改进的目标是减少和控制含水量，这意味着必须使用硼酸替代品或其他溶剂来获得含水量稳定、阻抗低的电解质。目前，我国还在使用硼酸+直链羧酸铵(DCA)+乙二醇体系。虽然该系统可以在一定程度上降低含水率，具有使用成本低的优点，
第三代:直链羧酸盐+乙二醇体系中，铝电解电容器的漏电流较第二代电解液有明显改善，但羧酸盐的火焰闪烁随着分子量的增大而增大，其溶解度下降。
第四代:支链羧酸盐+乙二醇体系，支链羧酸盐代替或部分代替直链羧酸盐，支链羧酸盐溶液较大，热稳定性较好，但成本普遍较高。
目前，全球锂离子电池电解液供应商主要集中在中国、日本和韩国。日本和韩国的主要制造商包括ube化学有限公司、三菱化学有限公司和panax-etec。我国电解液行业起步较晚，但发展势头强劲。经过多年的不断工艺改进和技术积累，中国已经具备了一定的国际竞争力。中国已成为全球最大的锂电池电解液生产国，电解液企业在全球市场的份额不断扩大。
锂电解液与水的关系
水对各种类型的盐有很好的溶解性，溶解的离子会与水分子形成溶解的壳结构。同时，水溶液具有安全、无毒、导电性好等优点，是理想的锂电解液。但水的电化学窗口相对狭窄(分解电位为1.23v)，部分正极和负极材料与水溶液接触不稳定，可能发生副反应。高浓度电解质是解决这一问题的有效方法。
虽然目前排水锂电池的能量密度也处于劣势,但由于其安全、环保、高导电率的优点仍有潜在的应用在一些地区,后续由高容量负极材料和耐高压水电解质的发展,锂离子电池的水系统预计将引发新能源领域的一个新的力量。
