非水电解质溶液

概念定义

非水电解质溶液是以非水介质形成、通过离子移动传导电流的电解质体系。在电池中，它与电极材料共同构成反应体系，承担内部离子传导，使电极之间的电化学反应持续进行。

电解质在溶剂中形成阳离子和阴离子，离子分布并移动于液相之中。非水电解质溶液采用非水介质，区别于水溶液电解质和依靠固态材料内部离子移动导电的固态电解质。

电池工作时，电子经外部电路从一个电极流向另一个电极，电池内部由电解质中的离子完成电荷传递。阳离子与阴离子在电场及电极反应作用下移动，平衡电极附近形成的电荷，使外部电子流和内部离子流构成闭合回路。

电解质通过可移动离子导电，电子通常不以自由电子形式穿过电解质。电极处发生氧化或还原反应时，体系中的离子参与电荷补偿和物质传递，维持反应进行。电解质溶解后实际发生电离的物质所占摩尔比例称为电离度；接近完全电离的物质属于强电解质，只有部分电离的物质属于弱电解质。

非水电解质溶液是电池反应环境中的液相离子传导部分，基本构成包括非水介质以及能够在该介质中形成离子的电解质组分。电解质组分进入溶剂后，通过溶剂与溶质之间的相互作用形成可移动离子。

完整的电池反应体系还包括电极材料。电极发生相应的电化学反应，非水电解质溶液连接两侧电极的内部离子传导路径，共同维持电池内部的电荷转移与反应过程。

离子液体也是非水电解质的一种相关形式。它属于熔点低于100℃的低温熔融盐，具有离子导电特性，可用于不同类型的电池体系。离子液体依靠自身离子构成导电介质，其形态不同于一般由电解质溶质和非水溶剂组成的溶液。

非水电解质溶液主要应用于需要内部离子传导的电池反应体系。电池对外输出电流时，电子通过外部电路传递，电解质中的离子在内部迁移并闭合电路，实现化学能与电能之间的转换。

在实际体系中，非水电解质溶液与所配合的电极材料共同工作，为电极反应提供连续的离子传递条件。离子液体等非水电解质形式也可作为电池中的离子导电介质。

电解质导电机理的认识建立在离子理论之上。1884年，斯凡特·奥古斯特·阿伦尼乌斯提出结晶盐溶解时会形成成对带电粒子，并以离子解释电解质溶液的导电现象。该理论明确了溶液即使没有外加电流也可含有离子，为理解水溶液及非水介质中的离子传导提供了基础。