Eigenschaften von Lösungsmitteln für Elektrloytlösungen

Elektrolytlösungsmittel müssen eine hohe Ionenleitfähigkeit des resultierenden Elektrolyten ermöglichen. Daher müssen sie eine hohe relative Dielektrizitätskonstante, um ausreichende Mengen an Li-Salz zu dissoziieren, mit einer niedrigen Viskosität kombinieren. Gleichzeitig sollten Elektrolytlösungsmittel gegenüber allen Zellkomponenten über einen weiten Potentialbereich inert sein, insbesondere gegenüber beiden Elektroden. Um die Sicherheitsanforderungen in kommerziellen Lithium-Ionen-Batterien zu erfüllen, sollten Elektrolytlösungsmittel ungiftig sein und einen weiten Betriebstemperaturbereich ermöglichen, was sich in einem niedrigen Schmelzpunkt, hohen Siedepunkt und hohem Flammpunkt widerspiegelt. Da eine hohe relative Dielektrizitätskonstante und eine niedrige Viskosität in der Regel nicht in in einem einzigen Molekül vereint werden können, werden Lösungsmittelgemische verwendet. Beim so genannten „Mischlösungsmittelansatz“ bestehen die Elektrolyte von Lithium-Ionen-Batterien nach dem Stand der Technik in der Regel aus einer Mischung von zyklischen Karbonaten und linearen Kohlensäureestern (aufgrund ihrer niedrigen Viskosität).