解析锂离子电池电解液及其组成成分

时间： 2023-11-11 来源：格瑞普官网

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锂离子电池电解液是一种用于锂离子电池中的重要组成部分。它是一种电导性液体，主要由锂盐、有机溶剂和添加剂组成。

图 1

锂盐是电解液的关键成分，常用的有锂盐有氟化锂、磷酸锂、硫酸锂等。锂盐的选择取决于电池的应用和性能要求。有机溶剂一般选用具有良好溶解性和电导率的有机溶剂，如碳酸酯、碳酸醋酯、聚醚等。它们能够溶解锂盐并提供离子传导通道。

为了提高锂离子电池的性能和安全性，通常还需要添加一些特定的添加剂。例如，锂盐的溶解度可以通过添加络合剂、溶解度增强剂等来提高。抑制金属锂析出和电解液分解的副反应也需要添加抑制剂和稳定剂。

锂离子电池电解液的主要功能包括提供离子传输通道、维持电池内部的电荷平衡、阻止金属锂的析出以及稳定电池的性能。同时，电解液也对电池的性能和安全性有重要影响。因此，电解液的设计和优化是锂离子电池研究的重要方向之一。

图 2

锂离子电池电解液的组成成分?

锂离子电池电解液是一种重要的化学物质，在锂离子电池中起到电子传输和离子传输的关键作用。它的组成成分通常包括溶剂、锂盐、添加剂等。

1、溶剂：溶剂是电解液的主要成分，它能够溶解锂盐和其他添加剂，形成离子传输的介质。常见的溶剂包括有机溶剂和无机溶剂。常用的有机溶剂有碳酸酯类、碳酸醇类、醚类等，如丙二醇二甲醚(DME)、乙碳酸二甲酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)等。无机溶剂主要是一些常用的盐酸、硫酸、醋酸等。

（1）、碳酸乙烯酯

化学式：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。可用来纺织上的抽丝液；也可立即做为脱除酸性气体的溶剂及混凝土的添加剂;在医药上可用来制药的组分和原料；还可用来塑料发泡剂及合成润滑油的稳定剂；在电池工业上，可做为锂电池电解液的优良溶剂。

（2）、碳酸丙烯酯

化学式：C4H6O3无色没有气味，或浅黄色透明液体，溶解于水和ccl4，与乙醚，丙酮，苯等混溶。是一款优良的极性溶剂。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，还可用来增塑剂、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。本品应储存于透风、透风、空气干燥处，远离明火，按一般低毒化学品规定储运。

（3）、碳酸二乙酯

化学式：C5H10O3无色液体，稍有气味;蒸汽压1.33kPa/23.8℃;闪点25℃(可燃液体能蒸发转变成蒸气，跑入空气中。工作温度上升，蒸发加速。当蒸发的蒸气和空气的混合物与明火接触可以闪过火花时，把这种短暂的燃烧环节称之为闪燃，把发生闪燃的最低温度称之为闪点。闪点越低，引起火灾的危险性越大。);熔点-43℃;沸点125.8℃;溶解性：不溶解于水，可混溶解于醇、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：易燃液体;适用范围：用来溶剂及用于有机合成。

2、锂盐：锂盐是锂离子电池电解液中的重要成分，它能够提供锂离子，使得电池的充放电过程能够进行。常见的锂盐有锂氟化物(LiPF6)、锂磷酸盐(Li3PO4)、锂硝酸盐(LiNO3)等。

3、添加剂：添加剂是为了改善电池性能或提供特定功能而加入的化学物质。常见的添加剂包括导电盐、界面剂、稳定剂、抗氧化剂等。导电盐可以提高电解液的导电性能，常见的有硫酸类和磷酸类。界面剂可以降低电极表面的电阻，常见的有磷酸丁酯二甲酯(DBP)。稳定剂可以提高电池的循环寿命和安全性，常见的有亚硝酸盐、亚硝酸酯等。抗氧化剂可以防止电解液的氧化分解，常见的有双酚A和丁二酮等。

以上就是什么是锂离子电池电解液，锂离子电池电解液的组成成分的介绍，锂离子电池电解液是锂离子电池中不可或缺的组成部分，它通过提供离子传导通道和维持电池内部的电荷平衡来实现锂离子的传输和储存。同时，电解液还需要具备良好的稳定性和安全性，以确保电池的性能和寿命。