电源技术应用中锂离子电池的电解质必须具备哪些特点
导语:锂离子电池的高效运行取决于其关键材料——电解质。作为决定比能量、寿命、安全性和倍率性能的要素,适用于实用锂离子电池的电解质必须满足以下条件:
电导率:虽然电解质不具备电子导电性,但应具有良好的离子导电性。在常温下,电导率通常在1×10-3到2×10-3 S/cm之间。这要求它既能优异地传输离子,同时保持电子绝缘,以减少自放电。
离子迁移数:锂离子的有效传输是提高能量密度和功率密度的关键。理想情况下,锂离子的迁移数应该接近1,以减少极化现象并提升性能。
稳定性:当与负极直接接触时,副反应应当被最大限度抑制,因此要求对化学稳定性和热稳定性的需求很高。
机械强度:为了能够承受大规模生产过程中的包装压力,锂离子电池所需的机械强度不可忽视。研究表明,如将三甲基磷酸酯(TMP)加入高压电解液中,可以显著提升倍率性能及循环寿命。
力学性能:聚合物型锂硅或其他非水溶剂型溶液作为隔膜使用时,还需要具备较强韧性以抵抗应力的变化,并防止正负极短路。此外,对于隔膜来说,它还应当有足够的机械强度来抑制锂枝晶形成及刺穿,从而保护两极间结构完整。