锂离子电池的电解液

解液的摩尔电导率用Λ表示:РΛ=1000γ/CР式中:Λ——摩尔电导率,S·cm2·mol-1;Рγ——电导率测量值,S·cm-1;РC ——电解液浓度,mol·L-1。Р 电解液的电导率为:Рγ=Ne∑|Zi|CiUiР式中:Ui——i离子迁移率Р从上式可以看出,电解质离解的自由离子数越多,离子迁移速度越快,则电导率γ越大。Р离子电导率的高低与体系中离子的结构密切相关。Р4.2 电解液电导率的影响因素Р4.2.1 溶剂的影响Р溶剂影响电导率的主要因素有溶剂的比介电常数εr和粘度η0 。溶剂中阳离子Zie与阴离子Zje相距d时,两电荷间的相互作用力按库化法则为:Рf=Z0Zje2/εrd2Р f ——电荷间作用力 d ——阴、阳离子间距离Р Zie——阳离子电荷 Zje ——阴离子电荷Р介电常数εr越高,Li+与阴离子的静电作用力越弱,锂盐的离解越容易,自由锂离子越多。以εr=20为界,一般认为,εr<20,则离子解离变得困难。Р溶剂粘度的影响从Stokes公式РU0,i = λ0,i / (|Zi|Ne) = |Zi|e/6πη0 riРλ0,I——离子的极限摩尔电导率;Рri————i离子半径;Рη0————黏度。Р可以看出,溶剂的粘度越低,离子的移动速度越大,能获得更高的离子电导率。Р电导率的曲线为抛物线曲线,随着低粘度溶剂的加入在电导率达到最大之前这一阶段是溶剂的粘度对电解液的电导率起着主要的影响;后一阶段,随着低粘度溶剂的进一步增加,就意味着溶剂中高介电常数的溶剂含量减少,则高比介电常数使电解质容易电离,在含量太低时,则电解质盐的电离困难,电解液的电导率降低,表现为抛物线的后半部分。Р锂盐(LiX)在溶剂(S)中溶解过程如图。РLi+(g) + X(g)Р 离子化Ⅰ溶剂化ⅡРLiX(s) 溶解Ⅲ Li+(s) + X-(s)Р ΔGmØ = ΔGⅠØ + ΔGⅡØ