离子液体在锂电池中的应用详解
来源：宝鄂实业
2019-12-03 14:49
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一、锂离子电池的安全性以及使用离子液体的优势
含有机电解质的锂离子电池在热失控初始阶段的放热反应包括电解质的分解和电解质与电极的反应，这些放热反应都加速了热量的增加。因为有机电解质中含有挥发性溶剂，如碳酸丙烯酯、碳酸二甲基酯和乙二醇二甲醚，这些溶剂可以使电池的内部压力急剧增加，导致电池发生爆炸。因此，使用新的体系来代替易挥发和可燃的电解质就显得尤为重要。固态电解质可最终满足这个要求，但固态电池的生产还存在很大的技术壁垒，主要是因为在整个充—放电过程中始终保持电极和固态电解质的充分接触极其困难，而且其电导率也不能满足要求。离子液体可作为电池的理想电解质，其不挥发和不燃烧将使电池更加安全。
二、在锂离子电池中的应用
人们研究了各种各样的离子液体，以期可能作为锂离子电池的替代电解质。所报道的离子液体应用技术可以粗略分为以下三类：离子液体＋支持电解质＋添加剂；离子液体＋支持电解质＋高电势交替负极；离子液体＋支持电解质。
1、AlCl3型离子液体
AlCl3型离子液体的应用已有很长的历史，有关其在电池中应用的实例已有很多。此类离子液体的腐蚀性限制了其应用，且不能用于传统的电池。新型电池体系，包括AlCl3酸碱浓差电池，Al氯化物电池，Cd溴化物电池，Al聚苯胺电池和Mg金属钒酸盐电池等则克服了这些缺点。
2、烷基咪唑阳离子与含氟阴离子形成的离子液体
EMIM＋在非AlCl3型离子液体中占有优势，而且赋予了电解质更低的黏度，但含EMIM的离子液体通常缺乏阴极稳定性。纯离子液体在阴极极易分解，这会限制其在Li电池体系中的应用。
3、含氟阴离子与非咪唑阳离子形成的离子液体很难发现纯离子液体在锂电池里使用的效果能像前面介绍的那样好。这里“纯”意味着离子液体只含有支持电解质而不含添加剂。非咪唑体系、不对称季铵盐体系和吡唑啉体系都可以作为与锂电池相匹配的纯离子液体。
