鋰離子電池電解液配方和鋰離子電解液添加劑解析

鋰離子電池電解液配方和鋰離子電解液添加劑解析。鋰離子電池電解液包括三大塊—有機溶劑、鋰鹽、添加劑，目前我國溶劑的加工已經遠遠滿足現有電池的需求，但是隨著鋰離子電池能量密度、安全密度、一致性的提高，容量還有待進一步開發。

鋰離子電池逐漸取代鎳氫鎳鎘等電池，在移動電源范疇迅速普及，這是因為磷酸鐵鋰離子電池因成本低、高穩定性，但由于磷酸鐵鋰的本征電導率低和鋰離子在固相擴散系數低，在低溫運行時性能較差，因此改善磷酸鐵鋰離子電池低溫性能的辦法除了和正負極材料有關外，還有一個緊要的方向—電解液。

鋰離子電池電解液是電池中離子傳輸的載體，主要是由高純度的有機類溶劑、電解質鋰鹽、必要的添加劑等原料組成的，電解液在鋰離子電池正、負極之間起到傳導電子的作用，是鋰電池獲得高電壓、高比能等優勢的保證。

鋰離子電池電解液常見的成分有碳酸乙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、六氟磷酸鋰、五氟化磷、氫氟酸等，其中高氯酸鋰制成的電池低溫效果不好，有爆炸的危險，日本和美國已禁止使用。而用含氟鋰鹽制成的電池性能好，無爆炸危險，適用性強，廢棄電池的解決工作相對簡單，對生態環境友好等特點。

鋰離子電池電解液配方

1、將碳酸乙烯酯用氯氣氯化合成了氯代碳酸乙烯酯，然后用三乙胺做縛酸劑脫去氯化氫，制得碳酸亞乙烯酯。氯化反應在無溶劑條件下進行，消去反應以常用作電解液溶劑的碳酸二甲酯為溶劑，可以戒備溶劑的殘留造成對添加劑的不良影響，同時選擇2，3，4-三叔丁基苯酚做阻聚劑，兩步反應收率75.0％，比文獻值高。

2、用無水KF與氯代碳酸乙烯酯反應制備氟代碳酸乙烯酯，安全成本降低，加工工藝易于控制，以PEG．800為催化劑，單步收率82.5％。

3、將1，3-丙烷磺內酯用氯氣氯化合成了2-氯-1，3-丙烷磺內脂，然后用三乙胺做縛酸劑脫去氯化氫，制得1，3-丙烷磺內酯，與文獻相比，反應路線大大縮短，兩步反應收率72.7％。

鋰電池電解液添加劑

1、含硼添加劑

含硼化合物常常作為添加劑使用到不同正極材料的鋰電池中，在電池循環過程中，很多含硼化合物會在正極表面形成保護膜，來穩定電極/電解液之間的界面，從而提高鋰離子電池性能。

2、有機磷添加劑

除了亞磷酸酯類添加劑，目前所用的有機磷類添加劑還包括磷酸酯類化合物。XIA等將三烯丙基磷酸酯(TAP)添加劑使用到Li[Ni0.42Mn0.42Co0.16]O2(NMC442)石墨全電池中，發現當有TAP存在時會顯著提高庫侖效率，長時間循環后，依然具有很高的容量保持。

3、碳酸酯類添加劑

含氟皖基(PFA)化合物具有很高的電化學穩定性，同時具備疏水性與疏油性的特性，當PFA添加到有機溶劑中，疏溶劑的PFA會凝聚到一起形成膠團。鋰離子電池在長時間循環過程中性能分明提高，這主要是因為添加劑在循環過程中形成了雙層的鈍化膜，同時減少電極表面的降解與電解液的氧化分析。

解液由電解質鋰鹽、高純度的有機溶劑和必要的添加劑等原料組成，對電池的比容量、工作溫度范圍、循環效率和安全性能等至關緊要。電解液占鋰離子電池成本為5-15%，產品毛利率在25-30%。電解質鋰鹽主要是六氟磷酸鋰，占電解液的成本40%。從將來發展趨勢看，隨著國產六氟磷酸鋰產品品質及一致性的提升，出口比例將大幅增加。

以上就是鋰離子電池電解液配方和鋰離子電解液添加劑解析，由于鋰離子電池的使用范疇越來越廣泛，形形色色的鋰離子電池對其電解液的要求也必然有所不同。

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