在鋰離子電池中，電解液和電解質一樣嗎？

電解液是制作鋰離子電池四大關鍵材料之一，因此也被人們稱為鋰離子電池的“血液”，它的作用是在電池中正負極之間傳導電子，也是鋰離子電池獲得高壓高比能等優(yōu)點的重要保證。電解質和電解液不一樣，應該說電解液包含電解質，電解質是固態(tài)，一般指的是離子狀態(tài)的物質，但是功能是一樣的，就是具有導電的功能。

在鋰離子電池中，電解液和電解質一樣嗎？

電解質和電解液是鋰離子電池的重要組成部分，在正、負極之間起到輸送離子和傳導電流的作用，選擇合適的電解質是獲得高能量密度和功率密度、長循環(huán)壽命和安全性能良好的鋰離子電池的關鍵。

電解液實際是一種液體電解質，如果在電解液中加入單體，聚合后就可以得到固體電解質，即制得所謂的聚合物電解質，從而可以制造出全固體聚合物鋰離子電池。一般鋰離子電池采用的電解質是有機液體電解質，它由有機溶劑和導電鹽組成。電解液是電解質的溶液，是電解質溶于水形成的，電解質一般是純凈物，而電解液是混合物。

電解液作為鋰離子電池的重要組成部分，在正負極之間起著輸送離子傳導電流的作用，對電流的性能有很大的影響。電解液作為鋰離子電池中鋰離子的傳遞媒介直接與正負極材料接觸，選擇合適的電解液也是獲得高能量密度和功率密度、長循環(huán)壽命和安全性良好的鋰離子二次電池的關鍵。

電池用電解液和電解質

1.電池電解液和電解質的兩種形態(tài)

①液態(tài)電解液和電解質

液態(tài)電解質，其溶劑為無水有機物，多數采用混合溶劑。常見的有機液體電解質一般是1molL鋰鹽/混合碳酸脂溶劑構成的體系。作為傳遞電荷與傳質過程的介質，鋰離子電池適用的電解液通常應滿足以下幾方面的要求：

A.在較寬的溫度范圍內具有較高的電導率，最好達到（1~2）×10-3S/cm以上，鋰離子遷移數盡可能高；

B.液態(tài)溫度范圍（液程）寬，至少在-20~80℃范圍內為液體；

C.化學穩(wěn)定性好，與電極活性物質（如正、負極材抖）、集流體、隔膜等基本上不發(fā)生反應

D.與電極材料的相容性好，能形成穩(wěn)定、有效的鈍化膜；

E.電化學穩(wěn)定性好，分解電壓高，以減少電池的自放電和工作時電池內壓的升高；F.閃點、燃點高，安全性好；G.環(huán)境友好性，分解產物對環(huán)境影響較小。

上述要求是實現鋰離子電池低內阻、長壽命和高安全性的重要保證。鋰鹽、有機溶劑的選擇和電解質溶液的優(yōu)化決定著電池的循環(huán)效率、工作電壓、操作溫度和儲存期限等是開發(fā)鋰離子電池的關鍵技術之一。從某種意義上說，鋰離子電池液體電解質對電池性能具有決定性的作用。

經過幾十年的研究和實踐，鋰離子電池使用的電解液己基本成型，商品化的電解液一般選擇LiPF6作為鋰鹽，溶劑多為碳酸乙烯脂（EC）與碳酸二甲脂（DMC）或者碳酸二乙酯（DEC）構成的混合溶劑。此外，還有少量基于特殊目的使用的電解液體系。這些電解液體系，支撐著鋰離子電池的商品化以及今后的研究和發(fā)展。

2.固態(tài)或膠態(tài)電解液和電解質

使用固體電解質可避免液態(tài)電解液漏夜的缺點，還可把電池作成更薄（厚度僅為0.1mm），能量密度更高，體積更小的高能電池。破壞性實驗表明固態(tài)鋰離子電池使用安全性能很高，經釘穿，加熱，短路和過充等破壞性實驗，液態(tài)電解質鋰離子電池會發(fā)生漏夜、爆炸等安全性問題，而固態(tài)電池除內溫略有升高外并無任何其它安全性問題出現。

固態(tài)聚合物電解質具有良好的柔韌性、成膜性、穩(wěn)定性、成本低等特點，即可作為陰陽電極間隔膜用又可作為傳遞離子的電解質用。固體聚合物電解質一般可分為干性固體聚合物電解質和凝膠聚合物電解質。固體聚合物電解質主要還是基于聚氧化乙烯，其缺點是離子導電率較低，在固體聚合物電解質中離子傳導主要是發(fā)生在無定性區(qū)，借助聚合物鏈的移動進行遷移。聚氧化乙烯容易結晶是由于其分子鏈的高規(guī)整性，而晶形化會降低離子導電率。

因此要想提高離子導電率一方面可通過降低聚合物的結晶度，提高鏈的可移動性，另一方面可通過提高導電鹽在聚合物中的溶解度。利用接枝、嵌段、交聯、共聚等手段來破壞高聚物的結晶性能，可明顯的提高其離子導電率。此外加入無機復合鹽也能提高離子導電率。

在固體聚合物電解質中加入介電常數低相對分子質量的液態(tài)有機溶劑則可大大提高導電鹽的溶解度，所構成的電解質即為凝膠聚合物電解質，它在室溫下具有很高的離子導電率，但在使用過程中會發(fā)生析液而失敗。凝膠聚合物鋰離子電池已經商品化。

②電池電解液和電解質有哪些種類

電池電解液和電解質的化學配方組成有很多種，會根據電池種類不同和電池應用性能不同會有所不同，但其目的都是讓電池在應用中有更優(yōu)越的使用性能和效率。

就電池種類來說，電解質就有鉛酸蓄電池、鋰電池、膠體蓄電池、鎳氫電池、燃料電池、電容電池、低溫電池、高溫電池等不同的電解質。這些電解液都是礦物質化學物品調配的，導電性能遠遠高于生物電解質，同時是會破壞生物機能的。

生物用電解質和電解液（擴充資料）

當然，還有一種生物電解液，是屬于維持生命的一種生物體液，它們不能導大電流，但是導電速度卻要比非生物電解液要快。一般來說生物電解液同一種物種，體內相同部位的電解液是一樣的；不同種生物的電解液會不同。

電解質是體液中存在的離子，具有維持體液滲透壓、保持體內液體正常分布的作用，是人體體液的主要組成成分，參與機體重要的生理和生化過程。正常情況下，機體具有完善的緩沖和調節(jié)系統；通過緩中體系、肺、腎臟的代償，維持水、電解質和酸堿平衡穩(wěn)定狀態(tài)。

體液電解質中主要陽離子有鉀（K+）、鈉（Na+）、鎂（Mg2+）和鈣（Ca2+），主要陰離子包括氯離子（C1–）、磷酸根（HPO42–，H2PO4–）、碳酸氫根（HCO3–）、硫酸根（SO42-）），以及乳酸和蛋白質等有機陰離子。

不同電池中電解液的特點

1、鉛酸電池電解液的特點

鉛酸電池的電解液是稀硫酸溶液，用水加濃硫酸配制而成。電解液的質量優(yōu)劣對蓄電池的使用壽命、容量等等影響很大。電解液的純度對鉛酸電池有很大影響，所以不同類別的蓄電池使用的硫酸是不同的，干荷電普通蓄電池要求不高，使用的是蓄電池專用硫酸即可；而閥控式密封蓄電池必須使用分析純硫酸。

2、鋰離子電池電解液的特點

鋰電池電解液主要由鋰鹽、溶劑和添加劑三類物質組成。電解液基本構成變化不大，創(chuàng)新主要體現在對新型鋰鹽和新型添加劑的開發(fā)，以及鋰離子電池中涉及的界面化學過程及機理深入理解等方面。

3、鎳氫電池電解液的特點

鎳氫電池使用與鎳鎘相同或類似的電解質，鎳鎘通常是氫氧化鉀，鎳氫電極是獨特的，由鎳、鈷、錳、鋁和稀土金屬組成，也用于鋰離子電池。對于密封鎳氫電池，電解液總量一般不會減少，只是經過多次使用或長期擱置后，電解液在電池內重新分配，大部分電解液會分配到正負電極板內，隔膜內電解液減少甚至干涸，導至電池內阻增大。

4、鎳鎘電池電解液的特點

鎳鎘電池中的電解質是堿性電解質。大多數鎳鎘電池是圓柱形的，其中幾層正極和負極材料纏繞成卷狀。充斥的鎳鎘版本用作商用飛機和UPS系統中的船用電池，在需要頻繁騎行的炎熱和寒冷氣候下運行。鎳鎘比鉛酸更貴，但持續(xù)時間更長。

以上是關于在鋰離子電池中，電解液和電解質一樣嗎？的詳細介紹。為了滿足鋰離子電池產業(yè)未來發(fā)展的需要，必須開發(fā)出高安全性、高環(huán)境適應性的動力電池電解液材料。

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