電解液發展歷史,鋰電電解液與水的關系

來源：存能電氣  日期：2019-08-13 10:45  瀏覽量：次

　　電解液發展歷史，鋰電電解液與水的關系。在傳統電池中，通常使用水作為溶劑的電解液體系，電解液是鋰電池的重要組成部分，所以把握好電解液各個組成部分是我們能夠充分發揮電池性能的關鍵。作為鋰離子電池關鍵材料之一，電解液連接電池的正負極，不僅要具備較高的鋰離子電導率，還要有極好的電子絕緣性。

　　電解液的發展歷史

　　電解液作為鋰電池四大材料之一，早期僅有少數國外企業能夠生產。成于20世紀90年代后期的我國鋰離子電池企業(如比亞迪、天津力神、ATL等)初期完全依賴于進口電解液，價格昂貴、交貨周期長等弊病非常不利于新興鋰電產業的發展。從2001年開始，國產電解液開始進入市場，電解液售價迅速下降，開始逐步取代進口電解液。

　　第一代：硼酸+乙二醇體系，已發明50多年了，水的含量較高，否則電導率太低。硼酸和乙二醇酯化以及硼酸變成偏硼酸都會產生水，水少量存在于電解液中有助于支持氧化物的形成，對于提高氧化膜的修復能力是有益處的，但大量的水會引起電極箔的腐蝕，產生氫氣，并且在高溫下的蒸汽壓較高，容易致使電容器爆裂。所以這種體系的電容器無法用在105℃。

　　第二代：直鏈羧酸鹽+硼酸+乙二醇體系，改進目標是如何降低并控制水的含量，這意味著必須使用硼酸替代物或其它溶劑，以便獲得水含量穩定、低阻抗的電解質。目前國內仍有使用的改進體系為硼酸+直鏈羧酸銨鹽(DCA)+乙二醇體系。該體系雖能一定程度地降低水含量并具有使用成本低的優點，

　　第三代：直鏈羧酸鹽+乙二醇體系，鋁電解電容器在漏電流方面較第二代電解液有較顯據改善，但羧酸鹽由于分子量的增大閃火上升，但其溶解量下降。

　　第四代：支鏈羧鹽+乙二醇體系，支鏈羧酸鹽取代或部分取代直鏈羧鹽，支鏈羧酸鹽溶解量大，熱穩定性較優，但造價一般較高。

　　目前，全球鋰離子電池電解液的供應商主要集中在中、日、韓三國。日本及韓國的主要廠商包括日本宇部興產株式會社、三菱化學株式會社及韓國旭成化學(Panax-Etec)等。我國電解液產業起步晚于日本和韓國，但發展勢頭強勁，經過多年來持續的工藝改進和技術積累，已經具備了一定的國際競爭能力，我國已經成為全球最大的鋰電池電解液生產國，電解液企業在全球市場的份額不斷擴大。

　　鋰電電解液與水的關系

　　水對于各種類型的鹽類都有非常好的溶解性，溶解后的離子會與水分子形成溶劑化的外殼結構，同時水溶液具有安全、無毒和高電導率的優勢，是一種理想的鋰電電解液。但是水的電化學窗口較窄(分解電位1.23V)，同時一些正負極材料與水溶液接觸時不太穩定，會發生副反應。高濃度電解液是解決這一問題的有效方法。

　　雖然水系鋰電池目前在能量密度上還處于劣勢，但是由于其安全、環保和高電導率等優勢仍然在一些領域具有應用潛力，后續通過高容量正負極材料和耐高壓水溶液電解液的開發，水系鋰離子電池有望成為攪動新能源領域的一股新力量。

　　有生物體內的電解液（也稱電解質），也有應用于電池行業的電解液，以及電解電容器、超級電容器等行業的電解液。不同的行業應用的電解液，其成分相差巨大，甚至完全不相同。電解液是化學電池、電解電容等使用的介質，有一定的腐蝕性，為他們的正常工作提供離子。

　　在生活中，一般和機器、電器相關的時候，蒸餾水的作用主要是它不導電，保證機器運行穩定，延長電器使用壽命。在醫藥行業，蒸餾水的作用是因為低滲作用。用蒸餾水沖洗手術傷口，使創面可能殘留的腫瘤細胞吸水膨脹，破裂，壞死，失去活性，避免腫瘤在創面種植生長。

　　電解液由專用硫酸和蒸餾水按一定比例配制而成，密度一般是1.24-1.30克每立方厘米。比重12.75-12.85G/CM3硫酸加純水，如果是電池使用過程中水消耗了，加入純水充電即可。