Jenis elektrolit bateri litium ion
1.1 elektrolit cecair
Pemilihan elektrolit mempunyai pengaruh yang besar terhadap prestasi bateri lithium ion. Ia mesti mempunyai kestabilan kimia yang baik, terutama pada potensi yang lebih tinggi dan persekitaran suhu yang lebih tinggi, dan mempunyai kekonduksian ionik yang lebih tinggi (> 10-3). ? S / cm), dan mesti lengai ke bahan anoda dan katod, tidak boleh menyerang mereka. Oleh kerana bateri lithium ion mempunyai potensi muatan tinggi dan pelepasan dan bahan anod tertanam dengan litium aktif kimia, elektrolit mesti menggunakan sebatian organik dan tidak boleh mengandungi air. Walau bagaimanapun, kekonduksian ionik bahan organik tidak baik, jadi garam konduktif larut ditambah kepada pelarut organik untuk meningkatkan kekonduksian ionik. Pada masa ini, bateri lithium-ion digunakan terutamanya sebagai elektrolit. Pelarut adalah bahan organik anhidrat seperti EC, PC, DMC, DEC, dan kebanyakannya menggunakan pelarut campuran seperti EC / DMC dan PC / DMC. Garam konduktif adalah LiClO? 4, LiPF6, LiBF6, LiAsF6, dan sebagainya, dan kekonduksian mereka sekali LiAsF6>? LiPF6>? LiClO? 4> LiBF6. LiClO4 terdedah kepada letupan dan masalah keselamatan yang lain disebabkan oleh sifat pengoksidaan yang tinggi. Ia biasanya terhad kepada penyelidikan percubaan. LiAsF6 mempunyai kekonduksian ion yang tinggi dan mudah untuk dimurnikan dan mempunyai kestabilan yang baik, tetapi mengandungi toksik As, yang terhad digunakan; Kimia LiBF6 Dan kestabilan haba tidak baik dan konduktiviti tidak tinggi. Walaupun LiPF6 akan mengalami tindak balas penguraian, ia mempunyai kekonduksian ionik yang tinggi, jadi bateri lithium ion pada dasarnya menggunakan LiPF6. Pada masa ini, kebanyakan elektrolit yang digunakan dalam bateri lithium ion komersial menggunakan EC / DMC dari LiPF6, yang mempunyai kekonduksian ionik yang tinggi dan kestabilan elektrokimia yang baik.
2.2 elektrolit pepejal
Penggunaan litium logam secara langsung sebagai bahan anod mempunyai kapasiti berbalik yang tinggi, dan kapasiti teoretinya adalah setinggi 3862 mAh · g-1, yang lebih daripada sepuluh kali bahan grafit, dan harga juga rendah, yang dianggap sebagai tarikan optimum generasi baru bateri lithium ion. Bahan anoda akan menghasilkan lithium dendritik. Penggunaan elektrolit pepejal sebagai pengaliran ion boleh sentiasa membesar lithium dendritik, menjadikannya mungkin menggunakan litium metalik sebagai bahan anod. Di samping itu, penggunaan elektrolit pepejal mengelakkan kelemahan kebocoran elektrolit terlalu banyak, dan bateri boleh dibuat menjadi bateri bertenaga tinggi (hanya 0.1 mm tebal) dengan ketumpatan tenaga yang lebih tinggi dan jumlah yang lebih kecil. Eksperimen merosakkan menunjukkan bahawa bateri lithium-ion keadaan pepejal mempunyai prestasi keselamatan yang tinggi. Selepas pembubaran, pemanasan (200 ° C), litar pintas dan overcharge (600%) dan eksperimen merosakkan lain, bateri lithium-ion elektrolit cecair akan bocor dan meletup. Masalah seksual, sementara bateri keadaan pepejal tidak mempunyai masalah keselamatan lain kecuali sedikit peningkatan dalam suhu dalaman (<20 °=""> Elektrolit polimer pepejal mempunyai fleksibiliti yang baik, cetakan, kestabilan, dan kos rendah. Ia boleh digunakan sebagai filem spacer elektroda positif dan negatif dan sebagai elektrolit untuk pengangkutan ion.
Elektrolit polimer pepejal biasanya dikelaskan kepada elektrolit polimer pepejal kering (SPE) dan elektrolit polimer gel (GPE). Elektrolit polimer pepejal SPE terutamanya berdasarkan polietilena oksida (PEO), yang mempunyai kelemahan kekonduksian ionik yang rendah dan hanya boleh mencapai 10-40 cm pada suhu 100 ° C. Dalam SPE, konduksi ion berlaku terutamanya di rantau amorf, dan pengangkutan dipindahkan oleh pergerakan rantai polimer. PEO mudah dikristalisasi kerana rantaian molekulnya tetap tinggi, dan kristalisasi mengurangkan kekonduksian ionik. Oleh itu, untuk meningkatkan kekonduksian ionik, dalam satu tangan, adalah mungkin untuk mengurangkan kekonduksian ionik. Oleh itu, untuk meningkatkan kekonduksian ionik, dalam satu tangan, dengan mengurangkan kelarutan polimer. Penyekat, blok, penyambungan silang, kopolimerisasi dan sejenisnya digunakan untuk memusnahkan sifat-sifat kristal kelaparan polimer, dan kekonduksian ioniknya dapat bertambah baik. Di samping itu, penambahan garam komposit bukan organik juga boleh meningkatkan kekonduksian ionik. Menambah pelarut dielektrik tinggi pelarut organik cecair berat molekul rendah seperti PC kepada elektrolit polimer pepejal boleh meningkatkan kelarutan garam konduktif. Elektrolit terbentuk adalah elektrolit polimer gel GPE, yang mempunyai suhu yang lebih baik pada suhu bilik. Kekonduksian ionik, tetapi pembubaran akan gagal semasa penggunaan. Bateri polimer litium gel telah dikomersialkan.