非水系电解液在锂空气电池中的研究进展

顾 洋,李 雪,曾晓苑

(昆明理工大学材料科学与工程学院,锂离子电池及材料制备技术国家地方联合工程实验室,云南省先进电池材料重点实验室,云南 昆明 650093)

0 前言

目前,已经有很多种类的电解液尝试用在锂空气电池中,最初进行研究的是碳酸酯基电解液在锂空中的应用,但是,有研究表明此类电解液不适合用于可充锂空气电池体系,因为其易于分解以及会产生副产物Li2CO3等。如果锂空气电池想在实际应用中达到所需的循环寿命,一个稳定的电解液体系是非常必要且至关重要的[1-3]。本文详细归纳并总结了迄今为止非水电解液体系在锂空气电池的发展,特别突出电解液的稳定性以及分解产生的副产物。也在这里说明了采用多种技术手段来研究电解液真正的稳定性是非常重要的。

1 非水系电解液在锂空气电池的研究进展

1.1 碳酸酯基电解液

锂空气电池一直被视为一种“超越锂离子电池”的技术,所以最开始对锂空气电池的研究都是基于锂离子电池中广泛使用的碳酸酯基电解液的基础上进行的[4]。事实上,由Abraham 等人[5]报道的第一个锂空气电池就是采用的是碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、聚丙烯腈、LiPF6以40∶40∶12∶8的质量比制成的固体电解质。Read 等人[6]在2002 年研究了由不同碳酸酯制成的液体电解液在锂空气电池中的性能,结果显示了电解液在决定锂空气电池性能方面的重要性。随后,碳酸酯基电解液被广泛应用在锂空气电池中[7],直到很多研究团队通过多种技术手段证明了他们的不稳定性[8-9]。……