锂离子电池电解液的概念、组成及作用

从儿童玩具到无绳电动工具，再到电动汽车，由锂离子电池供电的产品，包括三元锂电池，在我们的日常生活中正变得越来越普遍。电池的电解液被认为是最重要的组成部分之一。根据电解液的状态，锂离子电池电解液可分为液体电解质和固液复合电解质。固液复合电解质是由固体聚合物和液体电解质组成的凝胶电解质。

当锂离子（ Li +）在电池电解液中的阳极和阴极表面之间自由流动时，电池性能更好。这是电池的四个主要组件之一。或者，“阴极和阳极之间的液体电解质增强了锂离子的流动。”电解质是锂盐、有机溶剂和其他成分的混合物。仔细研究锂离子电池电解液，可以帮助我们更多地了解它们。

1.锂离子电池中含有哪些化学物质？电池电解液是由什么组成的？

锂离子电池的主要成分是正极材料、负极材料、隔板和电解液。目前广泛使用的正极材料是锂钴氧化物，负极一般采用类石墨碳材料。电解质通常是混合有机溶剂，常见的电解质是一种称为六氟磷酸锂的盐。锂盐的电解质溶液在锂离子电池中很常见。

它被施加到薄板在一个非常薄的层，而不是作为一个液体池。石墨阳极和阴极用两片铝箔或铜箔板固定在适当的位置。电池端子的电流收集器是突起的小金属标签，它们会被它们触碰。简单地用这种方法把三块材料粘在一起，你就得到了一个细胞。用管子，细胞可以卷成圆筒状。

2.什么是锂离子电池电解液？

锂离子电池电解液是一种在溶解于水溶液或熔融状态下可自行导电的化合物。它是电池的重要组成部分，起着在正负极之间传输离子和传导电流的作用。从阴极到阳极的离子由电解质输送。

3.锂离子电池使用哪种电解液？

中最常见的电解质是硫酸。铅酸蓄电池设计的。一次碱性电池使用氢氧化钾作为电解质，并且有相当数量的这种电池。锂离子电池通常使用由锂盐和有机溶剂组成的电解质。就相而言，锂离子电池电解质可分为液态、固态和熔盐电解质三类。通常使用六氟磷酸锂（通常称为LiPF6）作为锂离子的电解质。

4.你能给电池添加电解质吗？锂电池里有液体吗？

对于像传统的铅酸电池这样的湿电池来说，答案是肯定的。应定期检查湿电池的水平，以确保最佳的电池护理。尽管电解液中存在硫酸，但在电池的制造和维护过程中只能使用蒸馏水。

只有当电池运行正常时，湿电池才需要水。全密封免维护蓄电池和不脱气蓄电池都不能加入电解液。锂离子电池安装后是免维护的，因为不需要排气，也就是说这样的电池不需要浇水。

5.锂离子电池中电解质的作用是什么？

电解液是锂离子电池的重要组成部分，不仅在正负极输送和传导电流，而且在很大程度上决定着电池的工作机理，影响着电池的比能量、安全性能、倍率充放电性能、循环寿命和生产成本。

6.磷酸铁锂电池的电解液是什么？

磷酸铁锂电池的电解液一般由高纯度有机溶剂、电解液锂盐、必要的添加剂等原料在一定条件下按一定比例配制而成。它是磷酸铁锂电池具有高电压、高比能的重要保证。

7.锂电池中使用液体电解质的两个问题是什么？

锂离子电池中使用的电解液会溶解，在电极上形成较厚的SEI层。这会导致电池性能下降。当温度高于正常值时尤其如此。因此，最佳电解质含量是最重要的。此外，液态电解质在锂离子电池中的应用成本较高。

由于目前使用的有机电解质多为高纯LiP6和基于碳酸丙烯酯的有机混合溶剂，这些试剂价格昂贵。然而，新的锂离子固态和凝胶电解质已经出现。传统的液体电解质相比，它们已显示出许多独特的优点，如更高的安全性和无泄漏。

8.什么是更安全的锂离子电池电解液？什么是凝胶聚合物电解质

目前，凝胶聚合物电解质是制备先进锂离子电池的理想材料。聚合物电解质的使用可以避免传统液态锂离子电池的漏液问题，提高电池的安全性能和能量密度，实现电池的薄型化、轻量化和形状可变等优点。

聚合物凝胶是介于固体和液体之间的一种特殊物质状态，它既具有固体的某些性质，又具有液体的某些性质。在固体聚合物电解质中加入一种或几种增塑剂可形成凝胶聚合物电解质，表现出较高的自扩散能力和接近有机液体电解质的电导率。

9.电解液对锂离子电池有什么影响？

在连续循环过程中，由于化学稳定性和热稳定性的限制，电解质会不断分解挥发。长期积累会导致电解质总量减少而无法充分渗透到正负极材料中，造成充放电反应不完全，使得实际容量下降。

此外，电解液中还含有一定量的水，会与电解液中的LiFP6发生化学反应，生成LiF和HF，进而破坏SEI膜，生成更多的LiF，引起LiF沉积，并不断消耗活性锂离子，导致电池循环寿命下降。

10.最后的话

电解液往往被忽视，尽管它是所有电池的关键部分。然而，如果你知道它是如何工作的，你的电池中的电解液可以维持更长的时间。我们现在可以不用再担心电池电解液了，这要感谢凝胶电解液，它是目前锂离子电池电解液的最佳选择。商业化的锂电池通常是凝胶聚合物电解质电池。

来源：泰科龙锂电池

审核编辑：汤梓红