1.3  锂离子电池电解质

在锂离子电池中，电解质的作用举足轻重。锂离子电池的主要部分是电解质，该电解质是电极材料中离子移动的介质。所以从某个方面上来说，电解质的类型决定该电池的性能，从整体上看锂离子电池电解质对电池性能的影响主要有下面几点[18]：

（1）对电池内阻的影响；

（2）对电池工作温度范围的影响；

（3）对电池储能的影响；

（4）对电池循环性能的影响；

（5）对电池安全性能的影响；

（6）对电池充电效率的影响。

由于上述的几点影响，因此锂离子电池电解质要达到以下要求[19,20]：

（1）电导率高，迁移数目多；

（2）良好的热稳定性；

（3）宽的电化学窗口；

（4）安全稳定，不易挥发，不易燃烧；

（5）较高的纯度的电解质；

（6）适合的锂盐。

锂离子电池的电解质有很多种体系，各有不同的基本性能，如表1.1所示，选择不同的锂离子电池电解质对电池的影响都各不相同，所以根据我们需要的电池性能，选择锂离子电池电解质之前必须先权衡利弊，制备符合要求的电池。

表1.1锂离子电解质各种不同的基本性能

  电解质种

性质 有机液体

电解质 固体聚合物

电解质 凝胶聚合物

电解质 室温离子液体电解质 无机固体

电解质

状态 液态 固态 准固态 液态 固态

基体性质 流动性 韧性 韧性 流动性 脆性

Li+性质 不固定 相对固定 相对固定 不固定 固定

Li+浓度 较低 较高 较低 较低 高

电导率 高 偏低 较高 较高 偏低

安全性 易燃 好 较好 好 好

价格 较高 较高 较高 高 较低

1.4  无机固体电解质

1834年，第一种固体电解质PbF被Faraday首次发现后，人们又先后研究了玻璃态和结晶态卤化银的导电情况[21]。1934年，Stock发现了α-AgI，并提出了“准熔态”的概念，随后有更多的固体电解质被人们所发现[22]。锂无机固体电解质又称锂快离子导体，包括晶态非晶态电解质，这种电解质具有较高的离子电导率和迁移数，电导活化能低，耐高温，可加工性好，装配也比较方便，因此用具备这种优点的电解质制备固体电池将会显著提高锂离子电池在各个领域应用的安全性。因此，近年来无机固体电解质的发展十分迅速[23]。