锂离子电池非水电解质中的li^+迁移特性

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第19卷第10期化学进展V01．19No．102007年10月PR0GRESSINCHEMISTRYOct．．2007锂离子电池非水电解质中的Li+迁移特性赵吉诗王莉何向明姜长印万春荣(清华大学核能与新能源技术研究院北京102201)摘要电解质是锂离子电池的重要组成部分之一，其中H的迁移特性对电池性能具有显著影响。本文综述了用于锂离子电池的凝胶、聚合物和非水液态电解质中Li迁移特性的研究进展，分析了影响Li迁移的主要因素，并提出了进一步的研究重点和新的研究方法。关键词锂离子电池非水电解质电导率Li迁移数中图分类号：0646；

2、TM911文献标识码：A文章编号：1005．281X(2007)10．1467．08TransportPropertiesofLithium·IonofElectrolyteUsedinLithium．IonBatteriesZhaoJishiWangLiHeXiangmingJiangChang~nWanChunrong(InstituteofNuclear＆NewEnergyTechnology，TsinghuaUniversity，Beijing102201，China)AbstractTheabilitytoconductionsisthebasicfunctio

3、nofnon·-aqueouselectrolytesusedinthelithium·-ionbatteries．Itdetermineshowfasttheenergystoredinelectrodescanbedelivered．Recentadvancesofthetransportpropertiesofthelithiumioninthenon-aqueouselectrolyteincludingthegel，polymerandliquidsystemsalereviewed．Thefactorsinfluencingthetransferoftheli

4、thiumionandtheprospectsoftheresearcharealsodiscussed．Keywordslithium-ionbatteries；non-aqueouselectrolyte；conductivity；lithium-iontransportnumber两个方面的内容。目前，针对各种电解质体系中1引言Ⅱ迁移特性的研究已经得到各国研究者的高度重锂离子电池已经在便携式电子设备中得到了广视，并取得了一定进展。泛的应用，随着信息时代的到来，其应用范围正在迅本文综述了凝胶电解质、聚合物电解质和非水速扩展。为了提高锂离子电池的性能，适应各个领液态电解

5、质中Li迁移特性的研究进展，阐述了现域商业化应用的需要，研制高性能的电池材料是目今存在的亟待解决的问题，并结合作者所在实验室前的研究热点1。的研究工作对今后的研究方向提出了建议。非水电解质是锂离子电池的重要组成部分，它2非水液态电解质是电池中传导电荷和反应物质——锂离子的介质，电池工作电流的大小决定于锂离子在其中传输的速非水液态电解质是已在锂离子电池领域实现了度H。电导率是电解质的一个重要物化特性参数，商业化应用的电解质体系，其组成成分电解质锂盐它反应了电解质传导电流的速度。锂离子电池工作和有机溶剂等材料的研究也趋于成熟，但是对于电时，Li是在正负极上发生嵌入／脱嵌反应的

6、唯一物解质溶液中Li迁移特性的研究还不够全面深入。质，因此u的迁移数对电池性能具有较大影响。主要原因有二：首先，材料的研究在早期锂离子电池电解质中Li的迁移特性包含电导率和Li迁移数研究领域占据了主导地位，非水电解质体系中Li收稿：2OO6年12月，收修改稿：2007年5月*通讯联系人e—mail：hexm@~inghua．edu．CB维普资讯http://www.cqvip.com化学进展第19卷迁移特性的研究没有得到应有的重视；其次，由于应低了电解质的电导率和Li迁移数。用于锂离子电池的非水有机电解质不同于一般的电Mauro等¨结合交流阻抗法和直流极化法研究解质溶液体

7、系，其中的锂盐对水分和氧气都非常敏了LiClO,的Pc和乙腈溶液中的Li迁移数，其结果感，这给Li迁移特性研究带来了一定困难。与Lee．Wheaton_1方程计算的理论值相近，证明电早期的研究工作主要是借助溶液理论，建立物化学方法也可以应用于液态电解质中Li迁移数的理模型，辅以理论计算。Lee等1利用溶液理论建研究。立模型，导出Lee．Wheaton方程，计算得到了锂离子Reiche等比较了PFG．NMR和电化学极化这在有机溶剂中的迁移数，这是最早期的锂离子电池两种研究电解质中Li迁移特性的方法，结果表明，非水液态电解质中Li