電解液

概念定義

電解液係利用可自由移動離子傳導電荷嘅液態介質，常見於化學電池、電解電容器同超級電容器。電解質就係能夠喺水溶液或者熔融狀態產生自由移動離子嘅化合物，當電解質溶入合適溶劑並形成導電介質，就構成相應嘅電解液。大部分可溶性鹽、酸同鹼都屬於電解質，但實際採用邊種物質，會按照裝置類型同所需化學反應而改變。

喺汽車常見嘅鉛酸蓄電池語境入面，電解液係由高純度硫酸同蒸餾水混合而成嘅稀硫酸溶液，主要作用係提供離子導電途徑。廣義上，「電解液」並唔只代表稀硫酸；唔同電池、電容器以至生物體內嘅電解液，成分可以有明顯差異。

工作原理

電解液導電依靠離子移動。電解質進入溶液後產生能夠自由移動嘅帶電粒子；裝置運作期間，呢啲離子喺介質內遷移，令電荷可以喺電極之間傳遞，並為相關化學反應提供離子遷移媒介。電解液本身亦可以容納裝置所需嘅添加物，使導電介質同特定電化學體系配合。

電解液所用嘅導電物質並無統一配方。鉛酸蓄電池採用稀硫酸溶液；鋰離子電池、鋰錳一次電池同超級電容器則使用各自適用嘅溶劑及導電鹽。成分差異反映唔同裝置採用嘅化學體系並不相同，因此某一類電解液唔可以直接視為另一類裝置嘅通用介質。

技術構成

電解液通常由承載介質、電解質同按需要加入嘅添加物構成。水溶液體系以水作為溶劑，例如汽車鉛酸蓄電池使用蒸餾水同高純度硫酸配製稀硫酸溶液。其他裝置可以採用有機溶劑，並配合指定導電鹽形成離子傳導介質。

鋰離子電池電解液可包含碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯及碳酸二乙酯等溶劑，常見導電鹽為六氟磷酸鋰。鋰錳一次電池可採用碳酸丙烯酯、乙二醇二甲醚等溶劑，導電鹽可使用高氯酸鋰或三氟甲磺酸鋰。超級電容器電解液可使用碳酸丙烯酯或乙腈作主要溶劑，並以四氟硼酸四乙基銨作導電鹽。鋁電解電容器使用嘅電解液亦可以含有GBL等主要溶劑。呢啲配方分別屬於唔同應用體系，唔代表彼此成分可以互換。

應用場景

喺汽車領域，電解液主要出現於鉛酸蓄電池同其他化學電池之中，負責建立內部離子導電通道。採用鋰離子化學體系嘅電池亦需要相應電解液，但其溶劑同導電鹽有別於鉛酸蓄電池嘅稀硫酸溶液。

汽車以外，電解液亦用於鋰錳一次電池、鋁電解電容器同超級電容器。生物體內同樣存在由水分、氯化鈉及酸鹼緩衝物質等組成嘅電解液，用途同工業電化學裝置不同，但同樣涉及溶液中離子嘅存在與移動。