铁锂电池电解液成份简介及发展趋势
来源：宝鄂实业
2019-11-04 19:05
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电解液是铁电池重要组成部分，是锂电池内部离子传输的载体四大关键材料之一,被誉为铁锂电池的“血液”。电解液作为铁锂电池的材料对提升锂离子电池的循环性能、能量密度，起着不可替代的作用。本文存能电气小编就来谈谈电解液成分及优势。
锂电池电解液：
铁锂电池电解液是电池中离子传输的载体。一般由锂盐和有机溶剂组成。电解液在铁锂电池正、负极之间起到传导离子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成的。
铁锂电池电解液成份简介：
1．碳酸乙烯酯：分子式C3H4O3
透明无色液体（＞35℃），室温时为结晶固体．沸点：248℃／760mmHg，243－244℃／740mmHg；闪点：160℃；密度：1．3218；折光率：1．4158（50℃）；熔点：35－38℃；本品是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶剂。可用作纺织上的抽丝液；也可直接作为脱除酸性气体的溶剂及混凝土的添加剂；在医药上可用作制药的组分和原料；还可用作塑料发泡剂及合成润滑油的稳定剂；在电池工业上，可作为锂电池电解液的优良溶剂。
2．碳酸丙烯酯：分子式C4H6O3
无色无气味，或淡黄色透明液体，溶于水和四氯化碳，与乙醚，丙酮，苯等混溶。是一种优良的极性溶剂。本产品主要用于高分子作业、气体分离工艺及电化学．特别是用来吸收天然气、石化厂合成氨原料其中的二氧化碳，还可用作增塑剂、纺丝溶剂、烯烃和芳烃萃取剂等。
毒理数据：动物实验经口服或皮肤接触均未发现中毒。大鼠经口LD50＝2，9000mg／kg。本品应储存于阴凉、通风、干燥处，远离火源，按一般低毒化学品规定储运。
3．碳酸二乙酯：分子式CH3OCOOCH3
无色液体，稍有气味；蒸汽压1．33kPa／23．8℃；闪点25℃（可燃液体能挥发变成蒸气，跑入空气中．温度升高，挥发加快。当挥发的蒸气和空气的混合物与火源接触能够闪出火花时，把这种短暂的燃烧过程叫做闪燃，把发生闪燃的最低温度叫做闪点．闪点越低，引起火灾的危险性越大．）；熔点－43℃；沸点125．8℃；溶解性：不溶于水，可混溶于醇、酮、酯等多数有机溶剂；密度：相对密度（水＝1）1．0；相对密度（空气＝1）4．07；稳定性：稳定；危险标记7（易燃液体）；主要用途：用作溶剂及用于有机合成。
4.碳酸二甲酯：分子式C3H6O3
碳酸二甲酯是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料，它是一种重要的有机合成中间体，分子结构中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团，具有多种反应性能，在生产中具有使用安全、方便、污染少、容易运输等特点。由于碳酸二甲酯毒性较小，是一种具有发展前景的“绿色”化工产品。
DMC具有优良的溶解性能，其熔、沸点范围窄，表面张力大，粘度低，介质界电常数小，同时具有较高的蒸发温度和较快的蒸发速度，因此可以作为低毒溶剂用于涂料工业和医药行业。从表1可以看出，DMC不仅毒性小，还具有闪点高、蒸汽压低和空气中爆炸下限高等特点，因此是集清洁性和安全性于一身的绿色溶剂。
铁锂电池电解液配方：
1、将碳酸乙烯酯用氯气氯化合成了氯代碳酸乙烯酯，然后用三乙胺做缚酸剂脱去氯化氢，制得碳酸亚乙烯酯。氯化反应在无溶剂条件下进行，消去反应以常用作电解液溶剂的碳酸二甲酯为溶剂，可以防止溶剂的残留造成对添加剂的不良影响，同时选择2，3，4-三叔丁基苯酚做阻聚剂，两步反应收率75.0％，比文献值高。
2、用无水KF与氯代碳酸乙烯酯反应制备氟代碳酸乙烯酯，安全成本降低，生产工艺易于控制，以PEG．800为催化剂，单步收率82.5％。
3、将1，3-丙烷磺内酯用氯气氯化合成了2-氯-1，3-丙烷磺内脂，然后用三乙胺做缚酸剂脱去氯化氢，制得1，3-丙烷磺内酯，与文献相比，反应路线大大缩短，两步反应收率72.7％。
铁锂电池电解液发展趋势：
铁锂电池主要使用的电解质有高氯酸锂、六氟磷酸锂等。但用高氯酸锂制成的电池低温效果不好，有爆炸的危险，日本和美国已禁止使用。而用含氟锂盐制成的电池性能好，无爆炸危险，适用性强，特别是用六氟磷酸锂制成的电池，除上述优点外，将来废弃电池的处理工作相对简单，对生态环境友好，因此该类电解质的市场前景十分广泛。
国家对电池的要求是到2020年要达到300瓦时／公斤。所以，提高铁锂电池的能量密度是未来电池的发展趋势，电解液未来发展趋势也是配合铁锂电池，提高能量密度、安全性、满足一致性。
电解液应用技术发展以配套电池能量密度提升和提升现有体系性能并重，所以根据以后铁锂电池的发展趋势列出了一系列需要解决的问题，如配合高电压、高能量密度的电解液怎么来组配，各个企业都有不同的解决办法，目前的解决办法就是添加剂的应用和一些新型的溶剂的添加。
