文档介绍：材料的选择使用决定着电池性能,发展新型的材料对推进电池科技的发展是很重要的。一方面需要发展具有高能量密度,快速放电和高稳定性的电极材料, 另一方面就是研究安全可靠的电解液取代现有的有机电解液。锂离子电池目前有液态锂离子电池( LIB )和聚合物锂离子电池( PLIB )两类。其中,液态锂离子电池是指以 Li + 嵌入化合物为正负极的二次电池。正极采用锂离子化合物 LiCoO 2, LiNiO 2或 LiMn 2O 4, 负极采用锂-碳层间化合物 LixC 6 电解质为溶解有锂盐的 LiPF 6, LiAsF 6 等有机溶剂。聚合物锂电池的正极和负极与液态锂离子电池相同,只是原来的液态电解质改为含有锂盐的凝胶聚合物电解质。而目前主要开发的为后者。电解质的种类( 1)液态电解质电解质的选用对锂离子电池的性能影响非常大,它必须是化学稳定性能好, 尤其是在较高的电位下和较高温度环境中不易发生分解,具有较高的离子导电率(>10 -3 s/cm ) ,而且对阴阳极材料必须是惰性的、不能侵腐它们。由于锂离子电池充放电电位较高而且阳极材料嵌有化学活性较大的锂,所以电解质必须采用有机化合物而不能含有水。但有机物离子导电率都不好,所以要在有机溶剂中加入可溶解的导电盐以提高离子导电率。目前锂离子电池主要是用液态电解质,其溶剂为无水有机物如 EC(ethyl carbonate) 、 PC (propylene carbonate) 、 DMC(dimethy l carbonate) 、 EMC ( Ethyl Methyl Carbonate ) 和采用混合溶剂,如 EC+DMC 和 PC+DMC 等。导电盐有 LiClO 4、 LiPF 6、 LiBF 6、 LiAsF 6和 LiOSO 2 CF 3 ,它们导电率大小依次为 LiAsF 6> LiPF 6> LiClO 4 >LiBF 6> LiOSO 2 CF 3。 LiClO 4 因具有较高的氧化性容易出现爆炸等安全性问题,一般只局限于实验研究中; LiAsF 6离子导电率较高易纯化且稳定性较好,但含有有毒 As ,使用受到限制; LiBF 6化学及热稳定性不好且导电率不高, LiOSO 2 CF 3 导电率差且对电极有腐蚀作用,较少使用; 虽然 LiPF 6 会发生分解反应,但具有较高的离子导电率,因此目前锂离子电池基本上是使用 LiPF 6 。目前商用锂离子电池所用的电解液大部分采用 LiPF 6的 EC+DMC ,它具有较高的离子导电率与较好的电化学稳定性。(2)固态电解质现在的电解质已经从以前的液态电解发展到固态电解质,也就是聚合物电解质。以聚合物电解质取代液态电解质,是锂离子电池发展的一个重大进步,其显著特点就是提高了电池的安全性能,易于加工成膜,可做成全塑结构,从而可制造超薄和各种形状的电池;能够很好地适应电池冲放电过程中电极的体积变化, 同时又有较好的化学和电化学稳定性能。因此在新型高能锂电池及电化学的应用上显示出很大的优越性。聚合物锂电池代表了锂电池的发展的最高技术,与传统的锂离子电池相比,聚合物锂电池塑性灵活、安全性好、循环寿命更长、体积利用率比液体锂离子电池高 10%~ 20%,且易于大规模工业化生产。根据 IIT数据, 目前苹果全系列产品均采用锂聚合物电池, iPad 用的大聚合物电芯主要由