鋰電池電解液的主要成分和配置方法

來源：存能電氣  日期：2019-04-04 10:13  瀏覽量：次

　　鋰電池電解液的主要成分和配置方法。鋰電池電解液添加劑的使用，是改善鋰離子電池性能的最經(jīng)濟最有效的方法之一，電解液是對鋰電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點的保證。今天存能電氣小編為大家講解鋰電池電解液的主要成分及其配置方法。

　　鋰電池電解液主要成分構(gòu)成

　　電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質(zhì)鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成的。

　　(1)溶劑：環(huán)狀碳酸酯(PC、EC);鏈狀碳酸酯(DEC、DMC、EMC);羧酸酯類(MF、MA、EA、MA、MP等);(用于溶解鋰鹽)

　　(2)鋰鹽：LiPF6、LiClO4、LiBF4、、LiAsF6等;

　　(3)添加劑：成膜添加劑、導(dǎo)電添加劑、阻燃添加劑、過充保護添加劑、控制電解液中H2O和HF含量的添加劑、改善低溫性能的添加劑、多功能添加劑;

　　鋰電池的電解質(zhì)的基本要求

　　a.高的鋰離子電導(dǎo)率，一般應(yīng)達到1x10-3~2x10-2S/cm;

　　b.高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，在較寬的電壓范圍內(nèi)不發(fā)生分離;

　　c.較寬的電化學(xué)窗口，在較寬的電壓范圍內(nèi)保持電化學(xué)性能的穩(wěn)定;

　　d.與鋰電其他部分例如電極材料、電極集流體和隔膜等具有良好的相容性;

　　e.安全、無毒、無污染性。

　　鋰電池電解液配方優(yōu)化

　　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(yīng)在無溶劑條件下進行，消去反應(yīng)以常用作電解液溶劑的碳酸二甲酯為溶劑，可以防止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(yīng)收率75.0%，比文獻值高。

　　2、用無水KF與氯代碳酸乙烯酯反應(yīng)制備氟代碳酸乙烯酯，安全成本降低，生產(chǎn)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(nèi)酯用氯氣氯化合成了2-氯-1，3-丙烷磺內(nèi)脂，然后用三乙胺做縛酸劑脫去氯化氫，制得1，3-丙烷磺內(nèi)酯，與文獻相比，反應(yīng)路線大大縮短，兩步反應(yīng)收率72.7%。

　　鋰電池電解液的優(yōu)勢

　　鋰電池主要使用的電解質(zhì)有高氯酸鋰、六氟磷酸鋰等。電解液作為鋰電池的重要組成部分對提升鋰離子電池的循環(huán)性能、能量密度，起著不可替代的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點的保證，鋰電池電解質(zhì)的市場前景十分廣泛。

　　總而言之，鋰電池電解質(zhì)在未來的發(fā)展趨勢將是從現(xiàn)階段的有機液態(tài)電解質(zhì)逐步向固態(tài)電解質(zhì)過渡，期間也會有各種其他體系的電解質(zhì)出現(xiàn)。電解質(zhì)的研發(fā)不僅需要綜合考慮其電化學(xué)性質(zhì)、熱力學(xué)性質(zhì)、動力學(xué)性質(zhì)等，同時也需要考慮與相應(yīng)匹配的正負極材料的兼容性問題以及電池的具體應(yīng)用條件來進行綜合設(shè)計，從而取得各個性能指標的綜合整體提升。鋰電池整體性能的提升是一個綜合性工程，需要各組成部分的協(xié)同進步。

　　電解液在鋰電池正、負極之間起到傳導(dǎo)電子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點的保證。

　　鋰電池對生態(tài)環(huán)境友好，因此該類電解質(zhì)的市場前景十分廣泛。

　　總的來說，鋰電池電解液的作用是非常大的，而且它的發(fā)展前景也是非常廣闊的。