锂电池

锂电池是一种具有高能量密度、高安全性和高循环寿命的新能源产品，随着锂电池技术的发展，锂电池材料中的负极材料和正极材料逐渐从传统陶瓷过渡到纳米陶瓷和氟硅化合物。而电解液则是锂电池中的核心部件。电解液的质量好坏直接影响着锂电池的性能和寿命。目前锂离子电池主要使用电解液为正极材料和负极材料合成。

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有机硅又称硅烷、绝缘油、聚硅氧烷、三元氟化硅烷、有机硅硅烷(SiC)、合成级(1-5)硅烷(2-3-甲基）烯、聚酰胺(PET)、甲基氯硅烷、羟基硅烷、二氧化硅基硅烷、聚四氟乙烯醚-甲基环己烷以及硅烯烃聚合物等。具有优越电化学性能的有机硅化合物通常是以环状结构存在。它是由SiO2和硅烷共聚而成。硅烷分子中含有一种或几种特殊的非共价键结构使电子能够透过 SiC的表面而生成电子，这就是有机硅化合物。SiC是一种稳定的聚合物晶体颗粒大小约为10~20 nm的硅酸盐颗粒组成。SiC是一种可逆的电子传递膜材料; SiC结构中含有原子键连接形成链并使其形成网络状。因此电子迁移在化学键中产生。在化学中，电子可以透过 SiC而不是直接透过它们。因此电子传递时不易产生断裂和失活现象。 www.qwbaike.cn

氟化合物是一种无色液体，主要用来替代传统的碳酸盐溶液中的碳氢化合物(CH)。氟碳化合物因其优良的化学稳定性和良好的化学稳定性及机械性能、耐高温性能等特点广受电池生产厂家喜欢。氟碳化合物作为添加剂不仅可以提高电解液的稳定性和使用寿命，还可以作为负极材料进行制备及电池循环寿命。例如用无机材料来制备Li2CO3溶液与氟碳化合物（如磷酸铁氟化物）混合制成的电解质，经过电解后得到的电池电极材料为LiFePO4·3Ni2CO3阳极材料；在充放电过程中，该材料以其良好的热稳定性得到了很大范围内的应用；同时也在LiFe2CO3循环中不断得到发展。 www.qwbaike.cn

氟化盐是一种无机电解液，在碱性条件下与水发生化学反应生成碳酸氢钙和氟化氢等有毒气体，但不产生腐蚀性气体。氟化盐在碱性条件下进行反应生成氟原子和氧原子。氟化盐电解液是由各种有机氟化物组成的有机化合物。氟化盐是以有机氟化物为主体的有机高分子体系。氟化盐在常温下是一种固态物质，遇水后会分解成水和二氧化碳。因此电解液具有极好的溶解性和良好的流动性、低温性能和防腐性能。在低温条件下可保持活性物质不受影响而保持其优良性能。目前氟化盐应用最广的是作为溶剂以合成各种有机硅负极材料和电池正极材料。 www.qwbaike.cn

金属锂(LiCl)是锂离子在石墨负极上的一种中间状态，同时也是金属元素中电导率最大的一种材料。金属锂具有高的比容量和优异的充放电性能，能够实现较高能量密度、循环寿命长等特点。但金属锂的成本较高、工艺复杂。以 Co为电解液的核心原材料是氯化锂、碳酸锂和碳酸钙。在含金属锂电解液中添加适量化学添加剂使其与锂离子发生共价键及离子交换反应使电池结构发生变化。当这些反应发生时，金属物质和电子发生反应析出。金属锂在制备过程中将不同溶剂带入不同的反应体系。使用不同方法使金属锂电芯和电极之间产生相容性。金属锂盐也是锂离子电池正极材料中较常用的电解液成分之一，其能够减少负极材料之间的相互排斥现象。 www.qwbaike.cn

近年来，在新能源汽车的带动下，锂电池研究发展迅速，并取得了显著进展。作为锂离子电池重要的负极材料之一，磷酸铁锂正极材料受到了越来越多的关注，成为一种研究热点。然而，由于磷酸铁锂具有优良的化学性能（高能量密度、循环寿命长）、体积稳定性好（高机械强度、无腐蚀等）等特点从而成为目前锂电池负极材料的首选电解液。而镍基电池则不同，因为镍基在电解液中可与镍形成稳定的化学键。且镍基锂材料具有良好的化学稳定性及机械性能，其安全性可以得到保障。目前市面上常用的电解液有：氢氟酸锂(LFA)、乙二醇酸酯盐-醋酸酯类电解液(PEG)和二苯基甲烷有机酸-丙酮水溶液。这些电解液均有极高的自粘性和耐水性，能够有效地保护电池不被氧化和破坏；同时又能防止电池过充引起反应以及活性物质被分解导致循环过程中发生化学反应。 www.qwbaike.cn