【实用】锂离子的电解液PPT文档
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凝胶电解质
电解液对电池性能的影响
1。对电池容量的影响 2。对电池内阻及倍率充放电性能的影响 3。对电池操作温度范围的影响 4。对电池储存和循环寿命的影响 5。对电池安全性的影响 6。对电池自放电的影响
2。SEI成膜机理
主要化学反应
R＝Rs（物理内阻）＋Ref（电极/电解液界面内阻）＋Rf（极化内阻） 对电池内阻及倍率充放电性能的影响 主要仍然是电解液本身的挥发性和高度的可燃性。 杂质是造成自放电的重要原因。 电极集流体腐蚀，电极上的活性物质脱落或转移，失去应有的电化学活性。 电极活性物质在充放电过程中的活性比表面不断减小，电池工作是的电流密度增大，电池内阻逐渐升高。 一般为1mol/L锂盐的混合碳酸酯构成。 R＝Rs（物理内阻）＋Ref（电极/电解液界面内阻）＋Rf（极化内阻） 低温时，电解液电导率下降，锂离子无法迁移，电池性能明显下降，甚至无法使用。 表现为电极与电解液的相容性。 电解液对电池性能的影响 低温时，电解液电导率下降，锂离子无法迁移，电池性能明显下降，甚至无法使用。 倍率充放电性能取决于Li＋在电极材料中的迁移率、电解液的电导率、电极/电解液相界面的锂离子迁移性，后两者与电解液性质和组 成密切相关。 主要是正极/电解质的界面性质。 R＝Rs（物理内阻）＋Ref（电极/电解液界面内阻）＋Rf（极化内阻） 正极的自放电是指电解液中的锂离子嵌入到正极材料的晶格中，而引发正极的自放电。 成膜较厚,不利于锂离子迁移,大电流充放能力差 对电池操作温度范围的影响
B。电极集流体腐蚀，电极上的活性物质脱落或转移，失去应有的电 化学活性。
5。对电池安全性的影响
过充时，负极表面发生金属锂沉积，正极表面出现电解质在高电 位条件下的氧化分解，电池发生热失控。
主要仍然是电解液本身的挥发性和高度的可燃性。
6。对电池自放电的影响
A。负极的自放电。主要源于负极的锂以Li＋形式拖出或进入电解质， 其速率取决于负极的表面状况和表面催化活性，而负极的表面状况受 电解质的影响十分明显，优化电解液体系可减小电池的自放电。
对电池内阻及倍率充放电性能的影响 倍率充放电性能取决于Li＋在电极材料中的迁移率、电解液的电导率、电极/电解液相界面的锂离子迁移性，后两者与电解液性质和组 成密切相关。 对电池内阻及倍率充放电性能的影响 倍率充放电性能取决于Li＋在电极材料中的迁移率、电解液的电导率、电极/电解液相界面的锂离子迁移性，后两者与电解液性质和组 成密切相关。 R＝Rs（物理内阻）＋Ref（电极/电解液界面内阻）＋Rf（极化内阻） 电极集流体腐蚀，电极上的活性物质脱落或转移，失去应有的电化学活性。 成膜较厚,不利于锂离子迁移,大电流充放能力差 成膜较厚,不利于锂离子迁移,大电流充放能力差 一般为1mol/L锂盐的混合碳酸酯构成。 对电池操作温度范围的影响 成膜较厚,不利于锂离子迁移,大电流充放能力差 对电池内阻及倍率充放电性能的影响 主要源于负极的锂以Li＋形式拖出或进入电解质，其速率取决于负极的表面状况和表面催化活性，而负极的表面状况受电解质的影响 十分明显，优化电解液体系可减小电池的自放电。
B。正极的自放电是指电解液中的锂离子嵌入到正极材料的晶格中， 而引发正极的自放电。主要是正极/电解质的界面性质。
C。杂质是造成自放电的重要原因。因为杂质的氧化电位一般低于锂 离子电池的正极电位，易在正极表面氧化，氧化物又在负极还原，不 断消耗正负极活性物质，引起自放电。
3。对电池操作温度范围的影响
A。低温时，电解液电导率下降，锂离子无法迁移，电池性能明显下 降，甚至无法使用。
B。高温时，电极反应加剧，但电极/电解质相界面的副反应也同时被 加剧，对电池有较大破坏性，影响电池性能。
4。对电池储存和循环寿命的影响
A。电极活性物质在充放电过程中的活性比表面不断减小，电池工作 是的电流密度增大，电池内阻逐渐升高。
R＝Rs（物理内阻）＋Ref（电极/电解液界面内阻）＋Rf（极化内阻）
a 。电解液离子导电内阻远大于电子导电内阻。 b 。Ref明显高于Rs，是锂离子电池内阻的重要组成部分。
倍率充放电性能取决于Li＋在电极材料中的迁移率、电解液的电导 率、电极/电解液相界面的锂离子迁移性，后两者与电解液性质和组成 密切相关。
电解液对锂离子电池性能的影响
1。电解液介绍 2。SEI成膜机理 3。电解液热稳定性
1。电解液简介
电解液是以适当锂盐溶解在有机混合溶剂中的溶液。 一般为1mol/L锂盐的混合碳酸酯构成。
锂
离
液体电解质
子
电
固体电解质池电解液固复合电解质质
有机液体电解质 室温离子液体电解质 固体聚合物电解质
无机固体电解质
一般不用PC,防止与溶剂共插；成膜较厚,不利于锂离子迁移,大电流充放能力差
SEI膜的影响因素
不同溶剂形成的SEI膜不同——无机膜更稳定
3。电解液热稳定性 主要方面：
综上
1。对电池容量的影响
A。表现为电极与电解液的相容性。可逆容量高，电池容量损失大， 容量不能正常发挥。
2。对电池内阻及倍率充放电性能的影响
电解液对电池性能的影响
1。对电池容量的影响 2。对电池内阻及倍率充放电性能的影响 3。对电池操作温度范围的影响 4。对电池储存和循环寿命的影响 5。对电池安全性的影响 6。对电池自放电的影响
2。SEI成膜机理
主要化学反应
R＝Rs（物理内阻）＋Ref（电极/电解液界面内阻）＋Rf（极化内阻） 对电池内阻及倍率充放电性能的影响 主要仍然是电解液本身的挥发性和高度的可燃性。 杂质是造成自放电的重要原因。 电极集流体腐蚀，电极上的活性物质脱落或转移，失去应有的电化学活性。 电极活性物质在充放电过程中的活性比表面不断减小，电池工作是的电流密度增大，电池内阻逐渐升高。 一般为1mol/L锂盐的混合碳酸酯构成。 R＝Rs（物理内阻）＋Ref（电极/电解液界面内阻）＋Rf（极化内阻） 低温时，电解液电导率下降，锂离子无法迁移，电池性能明显下降，甚至无法使用。 表现为电极与电解液的相容性。 电解液对电池性能的影响 低温时，电解液电导率下降，锂离子无法迁移，电池性能明显下降，甚至无法使用。 倍率充放电性能取决于Li＋在电极材料中的迁移率、电解液的电导率、电极/电解液相界面的锂离子迁移性，后两者与电解液性质和组 成密切相关。 主要是正极/电解质的界面性质。 R＝Rs（物理内阻）＋Ref（电极/电解液界面内阻）＋Rf（极化内阻） 正极的自放电是指电解液中的锂离子嵌入到正极材料的晶格中，而引发正极的自放电。 成膜较厚,不利于锂离子迁移,大电流充放能力差 对电池操作温度范围的影响
B。电极集流体腐蚀，电极上的活性物质脱落或转移，失去应有的电 化学活性。
5。对电池安全性的影响
过充时，负极表面发生金属锂沉积，正极表面出现电解质在高电 位条件下的氧化分解，电池发生热失控。
主要仍然是电解液本身的挥发性和高度的可燃性。
6。对电池自放电的影响
A。负极的自放电。主要源于负极的锂以Li＋形式拖出或进入电解质， 其速率取决于负极的表面状况和表面催化活性，而负极的表面状况受 电解质的影响十分明显，优化电解液体系可减小电池的自放电。
对电池内阻及倍率充放电性能的影响 倍率充放电性能取决于Li＋在电极材料中的迁移率、电解液的电导率、电极/电解液相界面的锂离子迁移性，后两者与电解液性质和组 成密切相关。 对电池内阻及倍率充放电性能的影响 倍率充放电性能取决于Li＋在电极材料中的迁移率、电解液的电导率、电极/电解液相界面的锂离子迁移性，后两者与电解液性质和组 成密切相关。 R＝Rs（物理内阻）＋Ref（电极/电解液界面内阻）＋Rf（极化内阻） 电极集流体腐蚀，电极上的活性物质脱落或转移，失去应有的电化学活性。 成膜较厚,不利于锂离子迁移,大电流充放能力差 成膜较厚,不利于锂离子迁移,大电流充放能力差 一般为1mol/L锂盐的混合碳酸酯构成。 对电池操作温度范围的影响 成膜较厚,不利于锂离子迁移,大电流充放能力差 对电池内阻及倍率充放电性能的影响 主要源于负极的锂以Li＋形式拖出或进入电解质，其速率取决于负极的表面状况和表面催化活性，而负极的表面状况受电解质的影响 十分明显，优化电解液体系可减小电池的自放电。
B。正极的自放电是指电解液中的锂离子嵌入到正极材料的晶格中， 而引发正极的自放电。主要是正极/电解质的界面性质。
C。杂质是造成自放电的重要原因。因为杂质的氧化电位一般低于锂 离子电池的正极电位，易在正极表面氧化，氧化物又在负极还原，不 断消耗正负极活性物质，引起自放电。
3。对电池操作温度范围的影响
A。低温时，电解液电导率下降，锂离子无法迁移，电池性能明显下 降，甚至无法使用。
B。高温时，电极反应加剧，但电极/电解质相界面的副反应也同时被 加剧，对电池有较大破坏性，影响电池性能。
4。对电池储存和循环寿命的影响
A。电极活性物质在充放电过程中的活性比表面不断减小，电池工作 是的电流密度增大，电池内阻逐渐升高。
R＝Rs（物理内阻）＋Ref（电极/电解液界面内阻）＋Rf（极化内阻）
a 。电解液离子导电内阻远大于电子导电内阻。 b 。Ref明显高于Rs，是锂离子电池内阻的重要组成部分。
倍率充放电性能取决于Li＋在电极材料中的迁移率、电解液的电导 率、电极/电解液相界面的锂离子迁移性，后两者与电解液性质和组成 密切相关。
电解液对锂离子电池性能的影响
1。电解液介绍 2。SEI成膜机理 3。电解液热稳定性
1。电解液简介
电解液是以适当锂盐溶解在有机混合溶剂中的溶液。 一般为1mol/L锂盐的混合碳酸酯构成。
锂
离
液体电解质
子
电
固体电解质池电解液固复合电解质质
有机液体电解质 室温离子液体电解质 固体聚合物电解质
无机固体电解质
一般不用PC,防止与溶剂共插；成膜较厚,不利于锂离子迁移,大电流充放能力差
SEI膜的影响因素
不同溶剂形成的SEI膜不同——无机膜更稳定
3。电解液热稳定性 主要方面：
综上
1。对电池容量的影响
A。表现为电极与电解液的相容性。可逆容量高，电池容量损失大， 容量不能正常发挥。
2。对电池内阻及倍率充放电性能的影响