什么是锂离子电池电解液？介绍锂电池电解液要求
来源：宝鄂实业
2020-01-04 16:05
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什么是锂离子电池电解液?锂电池电解液要求。锂电池的电解质是电池的重要组成部分，对电池的性能有很大的影响。传统的锂离子电池使用非水有机溶剂。当锂电池由于内部短路而升温时，电解液被加热并分解产生气体。本文将通过对电解液添加剂、电解液要求等方面对电解液进行简单的分析和总结。
什么是锂离子电池电解液?
锂离子电池电解液是锂离子电池的四大关键材料之一(正极、负极、膜、电解液)，被誉为锂离子电池的“血液”。锂离子电池的电解质是离子转移的载体。一般由锂盐和有机溶剂组成。电解液在锂电池正极和负极之间起着导电离子的作用，是锂电池高电压、高比能的保证。电解液一般是由高纯有机溶剂、锂电解液、必要的添加剂等原料，在一定条件下，按一定比例配制而成。
锂电池主要使用高氯酸锂、六氟磷酸锂等电解质。但是，由高氯酸锂制成的电池在低温下不能正常工作，并有爆炸的危险。高氯酸锂在日本和美国已经被禁用。除了以上优点外，未来废电池的处理相对简单，而且环保。因此，这种电解质的市场前景非常广阔。
目前，该电解液已基本本地化，但其弱点是六氟磷酸锂，该电解液约占电解液成本的一半。因此，提高锂离子电池的能量密度是电池未来的发展趋势，电解质的未来发展趋势也是与电池合作提高能量密度、安全性和一致性。
锂电池电解液要求
电解质是锂电池正极和负极之间的离子导体。在充放电过程中，锂离子在正极和负极之间来回传输。电解液对锂电池的充放电性能(高倍率和低温)、寿命(循环储存)和温度适用范围有很大的影响。
锂电池使用的电解质一般应满足以下基本要求:
A.离子电导率高，一般为1×10-3~2×10-2s /cm;
b、热化学稳定性高，在宽电压范围内无分离;
C.宽电化学窗口，在宽电压范围内保持电化学性能稳定;
D.与电池的其他部分如电极材料、电极液收集和分离等具有良好的兼容性;
安全、无毒、无污染。
锂电池电解质组成
溶剂:环碳酸酯(PC, EC);链碳酸盐(DEC, DMC, EMC);羧酸酯类(MF、MA、EA、MA、MP等);(用于溶解锂盐)
锂盐:LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6等。
添加剂:成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂、过充保护添加剂、控制电解液中H2O和HF含量的添加剂、改善低温性能的添加剂、多功能添加剂;
电解液添加剂的主要分类
(1)成膜添加剂:VC应用广泛。其主要机理是自由基在碳阳极表面聚合生成聚烷基碳酸锂，从而有效抑制了溶剂分子的共包埋反应。PS、ES、DES、DMS等物质的主要作用机制是还原分解成SEI膜。主要成分为无机盐Li2S、Li2SO3或Li2SO4和有机盐ROSO2Li，大大提高了SEI膜的稳定性。
(2)安全添加剂:降低电解液放热值和自热速率的阻燃添加剂，主要是含P或F的有机化合物，如有机磷、有机氟化物、氟烷基磷酸酯等。自由电荷添加剂的主要机理是氧化还原脱落反应(二茂铁)和电聚合反应(联苯、环己基苯)。
(3)多功能添加剂:除水、导电、成膜等综合作用外，酰胺类添加剂与水形成氢键，并含有孤对电子，稳定SEI膜。
(4)过充保护添加剂:是利用氧化还原人们广泛研究的一种内部保护方法
