离子液体用作锂离子电池电解质溶液的研究综述代克化,毛景,翟玉春(东北大学材料与冶金学院,沈阳110819)摘要:室温离子液体(RTIL)是完全山特定阳离子和阴离子构成的在室温附近呈液态能够导电的盐,也可称作室温熔盐或液态有机盐。它具有特殊的化学性质,如不挥发,难燃烧,结构稳定等。室温离子液体应用于锂离子电池电解液是近年来的研究热点,冇望解决锂离子电池的安全性问题。但离子液体电解液也存在粘度大、不易形成SEI膜,成木高等问题。木文综述了室温离子液体的结构和纽成,在锂离子电池中的应用,存在的问题和解决的方法与思路,最后展望了离子液体电解液的发展前景。关键词:锂离子电池;离子液体;电解液中图分类号:0646Reviewofionicliquidusedaslithium-ionbatteryelectrolyteDaiKehua,MaoJing,ZhaiYuchun(SchoolofMaterialsandMetallurgy,NortheasternUniversity,ShenYang110004)Abstract:Roomtemperatureionicliquid(RTIL)whichalsocalledroomtemperaturemoltensaltorliquidorganicsaltisliquidconductivesaltinroomtemperaturecomposedbyspecialcationandanion.Ithassomespecialchemicalproperties,suchasnon・volafileanddifficulttoburn,andstructuralstability.Roomtemperatureionicliquidusedinlithiumionbatteryelectrolyteisahottopicforthepastfewyearsbecauseitisexpectedtosolvesecurityissues・However,ionicliquidelectrolytealsohassomeproblemssuchashighviscosity,toformSEIfilmhardlyandhighcost.Thispaperreviewsthestructure,composition,currentsituation,existingproblemsandsolvablewaysoftheroomtemperatureionicliquidsinlithiurn-ionbatteries,thenforecastsitsdevelopmentprospect.Keywords:Lithiumionbattery;Ionicliquid;Electrolyte0引言近年来,新能源汽车越来越受到人们重视。新能源汽车的关键之一是研究出高容量、高功率、长寿命、高女全性、低成本的动力电池系统。其中,山于高能量密度的锂离子电池在消费数码领域的巨大成功,人们自然想到将钾离子电池应用于电动汽车领域。日前,动力锂离子电池在许多性能上已经达到了电动汽车的要求,但是人们最关心的安全性问题,依然没有得到完全彻底的解决。近年来发生的数起笔记本电脑和手机的锂离子电池爆炸事件,更是为人们敲响了警钟。如果电动汽车的电池发生安全性事故,后果将不堪设想,因此,彻底解决锂离子动力电池的安全性问题,是摆在我们电池材料工作者而前的迫切任务。影响锂离子电池女全性的因索很多,如正、负极的分解,正、负极和电解质溶液(以下简称电解液)的反应以及隔膜受热融化等山21,但是,最关键的因索还是锂离子电池所采用的基于烷皋碳酸酯的电解液体系容易挥发和燃烧,在电池因不当使用放热时迅速气化而爆炸或燃烧⑵。因此,只有采取措施降低电解液的挥发性和易燃性,或者采用不易挥发、热稳定性好、难以燃烧的新型电解液体系,才能较为彻底地杜绝安全隐患。人们曾尝试了向电解液基金项H:高等学校博士学科点专项科研基金(20090042120013)作者简介:代克化,(I98I-),男,讲师,主要研究方向:锂离子电池与材料。通信联系人:崔玉春,(1946-),男,教授,主要研究方向:新能源材料,资源综合开发利用。E-mail:zhaiyc@smm.neu.edu.cn毗庭阳离子(图1e)、毗呻阴离子主要包括BF4-,PF6-,中加入阻燃剂等各种添加剂或更换成其他有机锂盐,但都难以实现安全性和电化学性能的兼顾,也无法彻底解决电解液易燃烧的问题。为此,人们逐渐把目光投向了不挥发、难燃烧、热稳定性和电化学稳定性好的的离子液体,希望将这种室温下的熔盐应用于锂离子动力电池,从而摆脱易燃烧的烷基碳酸酯体系的困扰。1室温离子液体的结构、组成和在锂离子电池中的应用室温离子液体(RTIL)是完全山特定阳离了和阴离子构成的在室温附近呈液态能够导电的盐,也可称作室温熔盐或液态有机盐,以下简称离子液体。它有低挥发性、低可燃性、热和化学稳定性好、高离子导电性、宽的电化学窗口等一些独特的性质,其低可燃性可以有效地防止电池着火,低挥发性可避免电池受热膨胀爆炸。某些离子液体的...