锂离子电池电解液配方和锂离子电解液添加剂解析

锂离子电池电解液配方和锂离子电解液添加剂解析。锂离子电池电解液包括三大块—有机溶剂、锂盐、添加剂，目前我国溶剂的加工已经远远满足现有电池的需求，但是随着锂离子电池能量密度、安全密度、一致性的提高，容量还有待进一步开发。

锂离子电池逐渐取代镍氢镍镉等电池，在移动电源范畴迅速普及，这是因为磷酸铁锂离子电池因成本低、高稳定性，但由于磷酸铁锂的本征电导率低和锂离子在固相扩散系数低，在低温运行时性能较差，因此改善磷酸铁锂离子电池低温性能的办法除了和正负极材料有关外，还有一个紧要的方向—电解液。

锂离子电池电解液是电池中离子传输的载体，主要是由高纯度的有机类溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料组成的，电解液在锂离子电池正、负极之间起到传导电子的作用，是锂电池获得高电压、高比能等优势的保证。

锂离子电池电解液常见的成分有碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、六氟磷酸锂、五氟化磷、氢氟酸等，其中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，废弃电池的解决工作相对简单，对生态环境友好等特点。

锂离子电池电解液配方

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，可以戒备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，加工工艺易于控制，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％。

锂电池电解液添加剂

1、含硼添加剂

含硼化合物常常作为添加剂使用到不同正极材料的锂电池中，在电池循环过程中，很多含硼化合物会在正极表面形成保护膜，来稳定电极/电解液之间的界面，从而提高锂离子电池性能。

2、有机磷添加剂

除了亚磷酸酯类添加剂，目前所用的有机磷类添加剂还包括磷酸酯类化合物。XIA等将三烯丙基磷酸酯(TAP)添加剂使用到Li[Ni0.42Mn0.42Co0.16]O2(NMC442)石墨全电池中，发现当有TAP存在时会显著提高库仑效率，长时间循环后，依然具有很高的容量保持。

3、碳酸酯类添加剂

含氟皖基(PFA)化合物具有很高的电化学稳定性，同时具备疏水性与疏油性的特性，当PFA添加到有机溶剂中，疏溶剂的PFA会凝聚到一起形成胶团。锂离子电池在长时间循环过程中性能分明提高，这主要是因为添加剂在循环过程中形成了双层的钝化膜，同时减少电极表面的降解与电解液的氧化分析。

解液由电解质锂盐、高纯度的有机溶剂和必要的添加剂等原料组成，对电池的比容量、工作温度范围、循环效率和安全性能等至关紧要。电解液占锂离子电池成本为5-15%，产品毛利率在25-30%。电解质锂盐主要是六氟磷酸锂，占电解液的成本40%。从将来发展趋势看，随着国产六氟磷酸锂产品品质及一致性的提升，出口比例将大幅增加。

以上就是锂离子电池电解液配方和锂离子电解液添加剂解析，由于锂离子电池的使用范畴越来越广泛，形形色色的锂离子电池对其电解液的要求也必然有所不同。

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