锂电池的安全性和使用优势

锂离子电池的安全性和使用优势

在热逃逸初期，含有机电解质的锂离子电池的放热反应包括电解质分解、电解质和电极反应，均加速了热量的新增。由于有机电解质含有挥发性溶剂，如碳酸丙烯、碳酸二甲酯和乙二醇二甲醚，这些溶剂会急剧新增电池内部压力，导致电池爆炸。因此，使用新的系统来取代易挥发和易燃的电解质是很重要的。固体电解质最终可以满足这一要求，但固体电池的生产仍然存在较大的技术障碍，重要是由于在整个充放电过程中极难保持电极与固体电解质充分接触，其电导率不能满足要求。离子液体可作为电池的理想电解质，其不挥发、不燃烧将使电池更加安全。

应用于锂离子电池

人们已经研究了各种离子液体作为锂离子电池的替代电解质的可能性。目前报道的离子液体应用技术大致可分为以下三类:离子液体+支撑电解质+添加剂;离子液体+支撑电解质+高电位交流负极;离子液体+支撑电解质。

1.三氯化铝离子液体

AlCl3离子液体的使用历史悠久，在电池中使用的例子很多。这些离子液体的腐蚀性限制了它们的使用，并阻止它们被用于传统电池。新的电池系统，包括AlCl3酸碱电池、氯化铝电池、Cd溴化电池、铝聚苯胺电池和Mg金属钒酸电池，克服了这些缺点。然而，离子液体在锂离子电池中的应用仍然是一个问题，重要是因为与锂相比，含有AlCl3电解质的阴极仍然不是很稳定。目前，AlCl3离子液体的电位可以通过使用新的负极(如锂铝合金层氧化物电池、锂锡合金负极)或添加剂(如SOCl2、H2O)来提高。

2.氟离子与非咪唑离子形成离子液体

很难找到在锂离子电池中工作的纯离子液体。这里的纯是指离子液体只含有支撑电解质，不含添加剂。

咪唑体系、不对称季铵盐体系和吡唑啉体系可作为锂离子电池配套的纯离子液体。