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介紹

電解液是鋰離子電池四大關(guān)鍵材料（正極,、負(fù)極,、隔膜,、電解液）之一，號稱鋰電池的血液,，在電池中正負(fù)極之間起到傳導(dǎo)電子的作用,，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點的保證。

鋰電池充放電原理

離子電導(dǎo)率正是高性能電解液重要的指標(biāo),，影響電解液離子電導(dǎo)率的三個影響因素有：鋰鹽的解離能力,，電解液的溶劑化能力，電解液的粘度,。

電解液的組成

有機電解液的基本成分包括鋰鹽（提供載流子：Li+）,、有機溶劑（解離鋰鹽、提供Li+傳輸介質(zhì)）,、添加劑（少量使用,、改善性能）。其中常用的有機溶劑有碳酸乙烯酯（EC）,、碳酸二甲酯（DMC）,、碳酸甲乙酯（EMC）等。由于不同的混合比例或者配方成分導(dǎo)致電解液粘度不同,。

Fluidicam微流控可視儀可以測量低粘度電解液的粘度差異,，本文利用Fluidicam測量了不同比例有機溶劑的電解液粘度，以期提高電解液的離子電導(dǎo)率,，為電池研發(fā)者提供設(shè)計思路,。

方法

儀器：法國Formulaction公司 Fluidicam微流控可視流變儀

EMC: 碳酸甲乙酯

DMC: 碳酸二甲酯

EC: 碳酸乙烯酯

LiClO4: 高氯酸鋰.

測量純?nèi)軇┰诓煌壤龝r（EMC:DMC:EC）的粘度差異。然后,，研究了EC和鋰鹽濃度對電解液粘度的影響,。

結(jié)果與討論

不同成分有機溶劑的粘度：

圖1 不同成分有機溶劑的粘度-溫度曲線

兩種不同成分的有機溶劑隨溫度增加粘度均有明顯的下降，其中含有EC的有機溶劑粘度較大,，但是隨溫度的增加粘度下降的較快,。

表1 不同成分有機溶劑的粘度數(shù)據(jù)表 

兩種成分有機溶劑的粘度在25℃下具有明顯的差異：加入EC的有機溶劑粘度為1.021±0.004mPa·s，與水的粘度接近,，而不含有EC的有機溶劑粘度僅為0.614±0.004mPa·s,。

EC濃度對粘度的影響：

圖2 電解液粘度隨EC濃度變化曲線

表2 電解液粘度隨EC濃度變化數(shù)據(jù)表 

結(jié)果顯示，隨著EC濃度逐漸增高粘度逐漸增大,，較高的EC濃度可能會抑制電解液的離子電導(dǎo)率,，降低電池性能。

鋰鹽濃度對電解液粘度的影響

圖3 電解液粘度隨鋰鹽濃度變化曲線

表3 電解液粘度隨鋰鹽濃度變化數(shù)據(jù)表 

 離子電導(dǎo)率與鋰鹽濃度成正比,，與電解質(zhì)的粘度成反比（電解質(zhì)的斯托克斯定律電導(dǎo)率）,，配方工作者需要在兩者中找到平衡點。

  以上所有測量的總分析時間為1小時20分鐘（17次試驗）,，包括取樣,。微流控可視流變儀*避免了揮發(fā)和干燥風(fēng)險，突破了傳統(tǒng)粘度計由于的粘度精度局限性和測量速度,。Fluidicam微流控可視流變儀,，是配方工作者*的研究助手,。