NEC电池电解质和其他电池成分

电解质和其他电池成分

为了增加活性电极材料所占的体积分数（再次降低成本），多年来集流体和聚合物隔膜已经变得更薄。更高的负载量还可以通过增加活性层厚度、降低粘合剂分数和降低孔隙率来实现。所有这些都需要增加电解质（离子）传输以维持倍率能力，这是快速充电电池技术已经活跃的研究领域⁸。人们对新溶液化学（例如新溶剂系统、高浓度盐）的传输特性和分子尺度结构的了解越来越多^9 , 10。对新电解质组合物的物理化学性质的基础研究（包括实验和计算）预计将继续产生新材料并深入了解其性质。除此之外，必须更好地表征 SEI 在各种解决方案和条件（温度、电压）下的结构和稳定性。这些见解将促进优化添加剂/涂层的开发，以实现替代电解质，同时保持电池寿命。对这些系统进行深入的基准测试和寿命分析仍然是当前和未来的需求。最后，在广泛或大规模采用之前，需要证明其处理成本和安全性，后者代表了一个重要但代表性不足的研究领域。
 

液态锂电池主要由正极材料、负极材料、隔膜、电解液四大部分组成，电解液主要负责在正负极之间传导导电离子的作用，对电池的能量密度、循环寿命、功率密度、安全性能、宽温应用等都会起到关键作用，被称为“电池的血液＂。

在电池的应用中，电解液需要满足电导率高、热稳定性好、化学稳定性高、电化学窗口宽、工作温度范围宽、安全性好等性能指标。那么，锂电池电解液的主要成分有哪些呢？

锂电池电解液主要成分是溶剂、溶质和添加剂等原料，按比例在一定条件下调制而成。三种原料质量占比分别为80％－85％、10％－12％、3％－5％，成本占比分别为25％－30％、40％－50％、10％－30％。

1、溶剂：主要作为锂离子的运输载体，常用的为碳酸酯类溶剂，包括碳酸丙烯酯（PC）、碳酸乙烯酯（EC）、碳酸二乙酯（DEC）、 碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯（EMC）等。使用时一般采用高低黏度溶剂混用，常见组合为EC＋DEC、EC＋DMC、EC＋DMC＋EMC、EC＋DMC＋DEC等。

2、溶质：作为锂离子的提供者，一般选用四氟硼酸锂（LiBF4）、六氟磷酸锂（LiPF6）、新型锂盐双氟磺酰亚胺锂（LiFSI）等。

3、添加剂：特定功能的物质，电解液一般含多种添加剂，按作用分为成膜添加剂、高／低温添加剂、过充保护添加剂、阻燃添加剂、倍率型添加剂等。常见的为碳酸亚乙烯酯（VC）和氟代碳酸乙烯酯（FEC）等。