锂离子电池电解液
锂离子电池电解液
固态电解液
凝胶电解液
• 以固态溶剂为溶剂的电解液，具有较好的热稳定性和电
• 以凝胶态溶剂为溶剂的电解液，具有较好的粘度和机械
化学稳定性，可以提高电池的安全性
强度，可以提高电池的循环稳定性和安全性
• 固态电解液的优点是热稳定性和电化学稳定性好，但导
• 凝胶电解液的优点是热稳定性和电化学稳定性好，且导
电性较差，导致电池内阻较大
的优点，提高电池的性能
• 凝胶-液体混合电解液的优点是导电性好、热稳定性和电化学稳定性好，且制备工
艺较简单，成本较低
03
锂离子电池电解液的制备方法与工艺
有机电解液的制备方法与工艺
溶胶-凝胶法
溶液混合法
• 将锂盐、溶剂和添加剂混合均匀，形成溶胶状，然后经
• 将锂盐、溶剂和添加剂分别溶解在各自的溶剂中，然后
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锂离子电池电解液研究进展
DOCS
01
锂离子电池电解液的基本组成与性质
锂离子电池电解液的主要成分及其作用
锂盐
• 锂离子电池电解液的主要组成部分，影响电解液的导电性能和锂离
子传输效率
• 常用的锂盐有LiPF6、LiBF4、LiClO4等，其中LiPF6因其高导电性
和稳定性而得到广泛应用
溶剂
• 锂离子电池电解液的溶剂要求具有较高的介电常数、良好的化学稳定
性和较低的粘度
• 常用的溶剂有EC（碳酸乙烯酯）、DMC（碳酸二甲酯）、DEC（碳
酸二乙酯）等，不同溶剂的组合可以调整电解液的性能
⌛️
添加剂
• 添加剂可以改善电解液的性能，提高电池的循环稳定性、安全性和倍
锂电池电解液基础知识
锂离子电池电解液1 锂离子电解液概况电解液是锂离子电池四大关键材料（正极、负极、隔膜、电解液）之一，号称锂离子电池的“血液”，在电池中正负极之间起到传导电子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。
电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐（六氟磷酸锂，LiFL6）、必要的添加剂等原料，在一定条件下，按一定比例配制而成的。
有机溶剂是电解液的主体部分，与电解液的性能密切相关，一般用高介电常数溶剂与低粘度溶剂混合使用；常用电解质锂盐有高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等，但从成本、安全性等多方面考虑，六氟磷酸锂是商业化锂离子电池采用的主要电解质；添加剂的使用尚未商品化，但一直是有机电解液的研究热点之一。
自1991年锂离子电池电解液开发成功，锂离子电池很快进入了笔记本电脑、手机等电子信息产品市场，并且逐步占据主导地位。
目前锂离子电池电解液产品技术也正处于进一步发展中。
在锂离子电池电解液研究和生产方面，国际上从事锂离子电池专用电解液的研制与开发的公司主要集中在日本、德国、韩国、美国、加拿大等国，以日本的电解液发展最快，市场份额最大。
国内常用电解液体系有EC+DMC、EC+DEC、EC+DMC+EMC、EC+DMC+DEC等。
不同的电解液的使用条件不同，与电池正负极的相容性不同，分解电压也不同。
电解液组成为lmol/L LiPF6/EC+DMC+DEC+EMC，在性能上比普通电解液有更好的循环寿命、低温性能和安全性能，能有效减少气体产生，防止电池鼓胀。
EC/DEC、EC/DMC电解液体系的分解电压分别是4.25V、5.10V。
据Bellcore研究，LiPF6/EC+DMC与碳负极有良好的相容性，例如在Li x C6/LiMnO4电池中，以LiPF6/EC+DMC为电解液，室温下可稳定到4.9V，55℃可稳定到4.8V，其液相区为-20℃～130℃，突出优点是使用温度范围广，与碳负极的相容性好，安全指数高，有好的循环寿命与放电特性。
锂离子电池电解液简介
锂离子电池电解液简介一、电解液概况电解液是锂离子电池四大关键材料（正极、负极、隔膜、电解液）之一，号称锂离子电池的“血液”，在电池中正负极之间起到传导电子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。
电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐（六氟磷酸锂，LiFL6）、必要的添加剂等原料，在一定条件下，按一定比例配制而成的。
有机溶剂是电解液的主体部分，与电解液的性能密切相关，一般用高介电常数溶剂与低粘度溶剂混合使用；常用电解质锂盐有高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等，但从成本、安全性等多方面考虑，六氟磷酸锂是商业化锂离子电池采用的主要电解质；添加剂的使用尚未商品化，但一直是有机电解液的研究热点之一。
二、电解液组成2.1有机溶剂有机溶剂是电解液的主体部分，电解液的性能与溶剂的性能密切相关。
锂离子电池电解液中常用的溶剂有碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)等，一般不使用碳酸丙烯酯(PC)、乙二醇二甲醚(DME)等主要用于锂一次电池的溶剂。
PC用于二次电池，与锂离子电池的石墨负极相容性很差，充放电过程中，PC 在石墨负极表面发生分解，同时引起石墨层的剥落，造成电池的循环性能下降。
但在EC 或EC+DMC复合电解液中能建立起稳定的SEI膜。
通常认为，EC与一种链状碳酸酯的混合溶剂是锂离子电池优良的电解液，如EC+DMC、EC+DEC等。
相同的电解质锂盐，如LiPF6或者LiC104，PC+DME体系对于中间相炭微球C-MCMB材料总是表现出最差的充放电性能(相对于EC+DEC、EC+DMC体系)。
但并不绝对，当PC与相关的添加剂用于锂离子电池，有利于提高电池的低温性能。
2.2 电解质锂盐LiPF6是最常用的电解质锂盐，是未来锂盐发展的方向。
尽管实验室里也有用LiClO4,、LiAsF6等作电解质，但因为使用LiC104 的电池高温性能不好，再加之LiCl04本身受撞击容易爆炸，又是一种强氧化剂，用于电池中安全性不好，不适合锂离子电池的工业化大规模使用。
锂离子电池中电解液的组成
1、电解液的组成电解液的基本功能：在正极和负极之间传递锂离子，但是对电子绝缘，保证电池的充放电能够顺利进行。
理想的电解液要求：1）对锂离子来说是优良的导体，对电子来说是绝缘体；2）在电极表面除了发生锂离子的迁移之外，不发生其他副反应；3）不与其他电池组件发生反应；4）化学稳定性好；安全、环保；电解液的组成：锂离子电池电解液的组成主要包括有机溶剂、锂盐、添加剂。
2、有机溶剂理想溶剂的特点：1.介电常数高且黏度低；2.对锂盐有足够高的溶解度，保证高的电导率；3.沸点高且熔点低；4.化学稳定性好；电化学稳定性好；5.安全性和环境相容性；成本低；电解液中用的有机溶剂主要有以下几类：碳酸酯类、酸酸酯类、醚类有机溶剂、含硫有机溶剂。
2.1 常用碳酸酯类溶剂，如下表：碳酸酯类溶剂按结构可分为环状碳酸酯类和链状碳酸酯类。
环状碳酸酯类的溶剂具有极高的介电常数，但是黏度也较大；链状碳酸酯的介电常数低，但是黏度也低。
碳酸酯类溶剂的特点：碳酸酯类溶剂具有极高的介电常数；电化学稳定性好，氧化电位高；与石墨负电极相容性好，尤其是EC能够在石墨电极表面形成良好的SEI膜；环状碳酸酯和链状碳酸酯混合使用能满足锂电池工作温度、电导率等多方面的要求；绿色环保、低成本；2.2 新型溶剂——羧酸酯：2.3 新型溶剂——亚硫酸酯：3、锂盐理想的锂盐：易溶于有机溶剂且溶液的电导率高；阴离子具有较高的氧化和还原稳定性；化学稳定性好；电化学稳定性好；安全性好、环境友好；成本低；锂盐根据阴离子的不同，可分为无机锂盐和有机锂盐；3.1 常见的无机锂盐，如下表3.2 常见的有机锂盐，如下表平均离子迁移率：LiBF4> LiClO4> LiPF6 > LiAsF6> LiTf > LiImide解离常数：LiTf < LiBF4< LiClO4< LiPF6< LiAsF6< LiImideLiPF6的电导率较高；3.3 锂盐的优缺点LiPF6的优点：电导率高；电化学稳定性好；有效钝化铝箔；与石墨负极相容性好；成本较低。
锂离子电池电解液 标准
锂离子电池电解液标准一、物理化学性质1. 外观：电解液应为无色或浅黄色透明液体，无悬浮物、沉淀和杂质。
2. 密度：电解液的密度应符合产品规格要求，一般介于1.10-1.20g/cm³之间。
3. 粘度：电解液的粘度应适中，以确保良好的离子传导性能。
4. 电导率：电解液的电导率应不小于一定值，以保证电池的离子传导性能。
5. 化学稳定性：电解液应具有良好的化学稳定性，能在电池的工作温度范围内保持稳定。
6. 闪点：电解液的闪点应高于一定值，以降低火灾风险。
7. 挥发性：电解液的挥发性应适中，以确保电池在使用过程中的安全性。
二、电化学性能1. 循环性能：电解液应能提供良好的离子传输，以提高电池的循环寿命。
2. 容量保持率：电解液应能提高电池的容量保持率，以提供更长的电池使用时间。
3. 充放电性能：电解液应具有良好的充放电性能，以提供快速的充电和放电速度。
4. 高温性能：在高温环境下，电解液应能保持稳定的化学性质，以防止电池过热而失效。
5. 低温性能：在低温环境下，电解液应能保持稳定的离子传输性能，以确保电池在寒冷地区的使用效果。
6. 荷电状态下的稳定性：电解液应能在电池的荷电状态下保持稳定，以防止电池自放电过大。
7. 腐蚀性：电解液应对电池的阳极和阴极材料具有良好的兼容性，以防止电池内部腐蚀。
三、安全性能1. 燃烧性：电解液应具有较低的燃烧性，以降低电池在遇到火源时的燃烧风险。
2. 毒性：电解液应无毒或低毒，以降低对人体和环境的风险。
3. 皮肤刺激性：电解液应对皮肤无刺激或低刺激，以确保使用过程中的安全性。
4. 电池安全性：电解液应与电池的其他组件兼容，以确保电池在使用过程中的安全性。
5. 环境安全性：电解液应易于降解，以降低对环境的影响。
6. 静电安全性：电解液应具有较低的静电荷，以降低在生产和使用过程中的风险。
7. 可燃性物质含量限制：电解液中可燃性物质的含量应符合一定标准，以确保电池的安全性。
锂离子电池电解液生产
锂离子电池电解液生产
锂离子电池电解液的生产主要包括以下步骤：
1. 原料储存：储存所需的原料，如EC（碳酸乙烯酯）、EMC（碳酸甲乙酯）、DMC（碳酸二甲酯）、DEC（碳酸二乙酯）、PC（碳酸丙烯酯）等。
这些原料将会按照配方比例进行使用。
2. 除水：通过除水柱对原料进行除水，以确保原料的纯度。
除水柱中通常会放入分子筛，用于吸收水分。
3. 过滤：在除水后，需要通过过滤器进一步过滤掉可能存在的杂质。
4. 计量：按照配方比例，将所需的原料计量后加入混配釜中。
5. 混配：在混配釜中，将所有原料进行混合，制备成电解液。
这是电解液生产的最后一步，也是最关键的一步。
6. 过滤与灌装：最后，通过过滤器将电解液中的杂质过滤掉，然后将其灌装到成品罐中，以供后续使用。
此外，为了确保电解液的质量，还需要进行一系列的质量检测，如纯度、水含量、主含量等。
同时，对于使用的有机原料也需要进行提纯处理，以达到锂离子电池电解液使用的标准。
锂离子电池电解液十大品牌
CHAPTER 02
锂离子电池电解液十大品牌 介绍
品牌一：比亚迪
比亚迪是中国知名的新能源汽车制造商，也是全球最大的电动汽车制造 商之一。其锂离子电池电解液产品在电动汽车、储能系统等领域有着广 泛的应用。
比亚迪拥有完整的产业链，从原材料、电芯、电池管理系统到整车，都 有自主研发和生产能力。其锂离子电池电解液产品具有高能量密度、长
提高产品质量与服务水平
总结词
严格把控产品质量，提高产品的一致性和稳定性，加强售后服务，提升客户满意度。
详细描述
加强对生产流程的把控，提高产品的一致性和稳定性，保证产品质量。同时，加强售后服务，提升客户满意度， 增强品牌忠诚度。
拓展市场渠道与扩大市场份额
总结词
开拓国内外市场，拓展销售渠道，提高品牌知名度和市场占有率。
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CHAPTER 05
锂离子电池电解液十大品牌 的未来趋势与展望
技术创新驱动发展
研发新材料
通过新材料研发，提高锂离子电池的能量密度、循环寿命和安全 性，以满足电动汽车、储能等领域的需求。
改进现有技术
对现有电解液技术进行改进，提高其性能和稳定性，以适应不同应 用场景的需求。
开发新型添加剂
通过开发新型添加剂，改善电解液的电化学性能，提高锂离子电池 的循环稳定性和倍率性能。
意义
随着电动汽车、移动设备等领域的快速发展，锂离子电池的 需求不断增加，而电解液作为电池的关键组成部分，对于提 高电池的性能和延长电池的使用寿命具有重要意义。
锂离子电池电解液的市场现状与发展趋势
要点一
市场现状
要点二
发展趋势
目前，全球锂离子电池电解液市场已经进入快速发展阶段 ，市场规模不断扩大，产能不断增长。中国作为全球最大 的电动汽车市场和锂离子电池生产国，电解液市场前景广 阔。
锂离子电池电解液成分比例
锂离子电池电解液成分比例
摘要：
I.锂离子电池电解液概述
- 锂离子电池的工作原理
- 电解液的作用
II.锂离子电池电解液成分
- 溶剂
- 锂盐
- 添加剂
III.锂离子电池电解液成分比例
- 溶剂的比例
- 锂盐的比例
- 添加剂的比例
IV.锂离子电池电解液比例对电池性能的影响
- 电解液比例对电池容量的影响
- 电解液比例对电池循环寿命的影响
- 电解液比例对电池安全性能的影响
V.结论
正文：
锂离子电池电解液是锂离子电池的重要组成部分，它的主要功能是在电池正负极之间传输锂离子，从而实现电池的充放电。
电解液的成分及其比例对电
池的性能有着重要的影响。
锂离子电池电解液主要由溶剂、锂盐和添加剂组成。
溶剂是电解液的主要成分，通常占到电解液总量的80%-85%，它负责携带锂离子在电池内部传输。
锂盐是电解液中锂离子的来源，其比例通常在10%-12% 之间。
添加剂是为了改善电解液的性能而添加的，其比例在3%-5% 之间。
锂离子电池电解液成分的比例对电池性能有着重要的影响。
首先，电解液中溶剂的比例决定了电池的容量。
溶剂越多，电池容量越大，但电解液的电导率会降低，从而影响电池的充放电速度。
其次，锂盐的比例决定了电池的充放电次数。
锂盐越多，电池的充放电次数越多，但电池容量会降低。
最后，添加剂的比例对电池的性能也有重要影响。
适量的添加剂可以改善电解液的电导率和稳定性，从而提高电池的性能。
总的来说，锂离子电池电解液成分的比例对电池的容量、充放电次数和安全性都有着重要的影响。
锂电池电解液详解
2.4.6 阻燃添加剂
高沸点、高闪点和不易燃的溶剂
(1)有机磷化物 如：磷酸三甲酯，磷氮烯(Phosphazene)
(2)有机氟代化合物 如： CH2F-EC、CHF2-EC和CF3-EC
(3)卤代烷基磷酸酯 烷基磷酸酯中的部分氢原子用氟原子取代
2.4.7 多功能添加剂
具有上述一种或多种功能的添加剂
锂电极表面SEI膜的生成过程示意图
负极表面的SEI膜FTIR光谱分析
正极表面的SEI膜FTIR光谱分析
气体添加剂；CO2, SO2等
无机成膜添加剂
成
固体添加剂；Li2CO3 等
膜
添
碳酸酯
VC：碳酸亚乙烯酯等
加
剂
有机成膜添加剂
硫代有机溶 ES 亚硫酸乙烯酯等
卤代有机成 膜添加剂
卤代EC 氯甲酸甲酯
LiPF3(C2F5)3, Li(C4F9SO2)(CF3SO2)N等 LiBOB 等
备注 应用最广 不稳定，电导率低 高温或高电压危险 有毒
腐蚀集流体
合成困难或价格昂贵 成膜性能好，溶解度 低
解离常数大小为LiN(CF3SO2)2 > LiAsF6 > LiPF6> LiClO4> LiBF4>LiCF3SO3 离子导电性大小为LiAsF6 > LiPF6> LiN(CF3SO2)2 > LiClO4 > LiBF4> LiCF3SO3 热稳定性顺序为LiAsF6～ LiCF3SO3 > LiBF4 > LiClO4 ～ LiN(CF3SO2)2> LiPF6
- 155.9 >300 >100
Y
Li+[N SO2CF3)2]简称LiTPSI
锂离子电池电解液篇
锂离子电池材料之电解液（详细篇）作者：佚名来源：本站原创发布时间：2009-11-3 11:39:35 [] []锂离子电池材料之电解液（详细篇）3、电解液（1）第一代电解液：PC + DME + 1M LiPF6与石墨负极匹配性差，易发生溶剂共嵌入。
第二代电解液：EC + DMC（or DEC） + 1M LiPF6低温性能差第三代电解液：EC + DMC（DEC） + EMC + 1M LiPF6电导率可达10-2S.cm-1，＞50%目前工作大多集中在选择添加剂方面，以提高电池首次充放电效率，提高SEI稳定性。
电解液（2）-液态电解质溶液锂离子电池采用溶有锂盐的非质子有机溶剂为电解液。
由于有机电解液参与负极表面SEI膜的形成，因此对电池性能的影响重大。
作为锂离子电池的电解液，需满足以下几个基本条件：①化学稳定性好，电化学窗口宽②电导率高③与负极材料适配性好，并能形成稳定SEI膜④工作温度范围宽（-40—60℃）⑤价格低廉，材料易得⑥无毒，无污染此主题相关图片如下：电解液（3）A、溶剂部分非质子性有机溶剂。
为获得尽可能高的电导，常采用二元或多元组分溶剂。
a、碳酸丙烯酯 PC （Propylene Carbonate）b、碳酸乙烯酯 EC （Ethylene Carbonate ）c、碳酸二甲酯 DEC（Dimethyl Carbonate）d、Propiolic Acid 甲酯e、1,4–丁丙酯 GBL（γ- Butyrolactone）B、溶质部分a、LiPF6（主要）b、LiBF4c、LiClO4d、LiAsF6e、LiCF3SO3等电解液（4）A、环状碳酸化合物（cyclic carbonate）常用 EC（Ethylene Carbonate）及PC（Propylene Carbonate）①光气法 --- 利用双醇化合物﹝glycol﹞和光气反应CH2OHCH2OH + COCl2 -------> (CH2O)2CO + 2 HCl②二氧化碳合成法CH2OCH2 + CO2 -------> (CH2O)2CO电解液（5）B、链状碳酸化合物常用DMC（Dimethyl Carbonate）和DEC（Diethyl Carbonate）①一氧化碳合成法2CH3OH + CO + 1/2 O2 -------> (CH3O)2CO + H2O②酯交换法C2H5OH + (CH3O)2CO -------> CH3OCOOC2H5 + CH3OH电解液（6）-聚和物电解质开发（polymer electrolyte）① Dry polymer Electrolyte:聚合物掺杂锂盐形成“聚合物—锂离子络合物”。
锂离子电池用电解液溶剂
锂离子电池用电解液溶剂
常用的锂离子电池电解液溶剂包括有机溶剂和无机溶剂。
有机溶剂：
1. 丙二醇二甲醚(DME)：在锂离子电池中常与聚合物电解质或溶剂配对使用，具有良好的溶解能力和导电性能。
2. 乙二醇二甲醚(EGDME)：与DME类似，常用于锂离子电池中。
3. 碳酸二甲酯(DMC)：经常与碳酸丙烯酯(PC)、聚碳酸酯(Polycarbonate)等共混使用，用于提高锂离子电池的性能。
4. 乙碳酸甲酯(EMC)：常与丁二醇单甲醚(BDM)、磷酰亚胺等
配对使用。
5. 聚合物电解质：如聚合物醚电解质(Polyether Electrolyte)等，可以与有机溶剂混合使用。
无机溶剂：
1. 锂盐溶液：包括锂硫酸盐、锂氟酸盐、锂磷酸盐等，在电解液中起到导电的作用。
2. 氧化物溶液：如锂硼酸盐(LiBOB)、锂铵盐(LiNH4)等，可
以提高电解液的稳定性和抗氧化性。
需要注意的是，不同类型的锂离子电池使用的电解液溶剂可能有所不同，具体的选取需根据电池的设计和应用要求来确定。
此外，锂离子电池的电解液溶剂还需要具备一定的溶解性、稳定性和安全性等特性。
锂离子电池电解液成分比例
锂离子电池电解液成分比例摘要：一、锂离子电池电解液的概述二、锂离子电池电解液的主要成分三、锂离子电池电解液成分的比例四、锂离子电池电解液的创新与发展五、锂离子电池电解液的应用正文：一、锂离子电池电解液的概述锂离子电池电解液是锂离子电池的核心组成部分，它的主要作用是在电池内部传递锂离子，从而实现电能的储存和释放。
锂离子电池电解液一般采用非水电解液体系，主要由溶剂、锂盐和添加剂组成。
二、锂离子电池电解液的主要成分1.溶剂：溶剂是锂离子电池电解液的主要成分之一，它的主要作用是溶解锂盐和添加剂，以便于锂离子在电解液中传递。
溶剂的质量占比一般在80% 到85% 之间。
2.锂盐：锂盐是锂离子电池电解液的另一重要成分，它的主要作用是提供锂离子。
锂盐的质量占比一般在10% 到12% 之间。
3.添加剂：添加剂是锂离子电池电解液的辅助成分，它的主要作用是改善电解液的性能，例如提高电解液的离子电导率、抗氧化性等。
添加剂的质量占比一般在3% 到5% 之间。
三、锂离子电池电解液成分的比例锂离子电池电解液中，溶剂、锂盐和添加剂的质量占比分别为80% 到85%、10% 到12% 和3% 到5%。
这三种成分的比例对锂离子电池的性能有着重要的影响。
四、锂离子电池电解液的创新与发展在锂离子电池电解液的研究与开发过程中，人们一直在寻找具有更高离子电导率、更好的抗氧化性和抗还原性、更稳定的化学性质以及更简单和低成本的制备工艺的新型锂盐和添加剂。
这些创新有望进一步提高锂离子电池的性能。
五、锂离子电池电解液的应用锂离子电池电解液广泛应用于各种锂离子电池产品中，例如手机、笔记本电脑、电动汽车等。
锂离子电池电解液
• ② 用 Born-Landé公式计算 • 假如没有热力学数据，可以用Born-Landé （波恩-朗德）公式计算晶格能的理论值： • 式中：R0 为正、负离子的核间距（R0≈r+ + r-），单位为 pm。z1和z2分别为正负离 子电荷数的绝对值。A 为 Madelung(马德隆) 常量，其数值与晶体类型有关：
无机空心微球的制备
• 喷雾干燥法 :用喷雾的技术，使物料以雾滴状态分 散于热气流中，物体与热气体充分接触在瞬间完 成传热和传质的过程，使溶剂迅速增发为气体， 达到干燥的目的。 • 模板法：主要过程是先选取成分和尺寸适宜的可 牺牲性模板(sacrificed template)作为主体，再通 过控制前驱体在模板表面沉积或反应，形成表面 包覆层，最后用溶解、加热或化学反应等方法去 核，即获得所期望尺寸的空心微球材料。
• 固体聚合物电解质具有良好的柔韧性、成 膜性、稳定性、成本低等特点，既可作为 正负电极间隔膜用又可作为传递离子的电 解质用。
• 固体聚合物电解质一般可分为干形固体聚 合物电解质(SPE)和凝胶聚合物电解质 (GPE)。SPE固体聚合物电解质主要还是基 于聚氧化乙烯(PEO)，其缺点是离子导电率 较低，在100℃下只能达到10-40cm。
某样品在相同倍率下的充放电曲线 如下：
样品在不同放电倍率下的 充放电曲线
循环伏安(CV)测试
• 循环伏安(Cyclic Voltammetry)扫描技术是 研究电化学反应机理的重要实验手段。循 环伏安又称为三角波线性电位扫描，一般 采用三电极体系，通过控制研究电极的电 位在一定范围内以固定速率正/负放向的循 环扫描，检测出电极机化电流随电极电位 的变化曲线。
• 利用反应生成模板法制备得到粒径为 1.7~2.5 µm的SnO2空心微球，并将SnO2 空心微球和SnO2纳米颗粒分别用作为LIB 电极材料。
《锂离子电池电解液》课件
电解液主要由溶剂、锂盐和其他添加剂组成。其 中，溶剂是电解液的主要成分，决定了电解液的 基本性质；锂盐是传导锂离子的介质；添加剂则 可改善电解液的某些性能。
02
电解液的物理化学 性质
电导率
总结词
电导率是衡量电解液传导电流能力的重要参数。
详细描述
电导率决定了锂离子在电解液中的迁移速度，进而影响电池的充放电性能。高 电导率的电解液有助于提高电池的倍率性能。
乳化法
将锂盐、有机溶剂和水等原料混合，通过乳化剂的作用形成稳定的乳液，再经过蒸发、 冷却等处理得到电解液。该方法操作简便，环境友好，但乳化剂的用量和稳定性控制要
求较高。
电解液的优化策略
添加剂改性
有机溶剂优化
通过添加特定的添加剂，如成膜剂、 阻燃剂、导电剂等，改善电解液的性 能。该方法简单易行，但添加剂的选 择和用量需经过精心设计。
03
同，但都需要具备较高的稳定性和安全性。
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研究高电压下的电解液稳定性，以适应锂离 子电池高能量密度的需求。
阻燃电解液
开发具有阻燃性能的电解液，提高电池的安 全性，降低燃烧和爆炸的风险。
降低成本与环保问题
要点一
低成本制备技术
研究电解液的低成本制备技术，如溶剂法、一步法等，以 降低生产成本。
要点二
绿色环保电解液
开发环保型的电解液，减少对环境的影响，如使用可再生 资源或无毒溶剂等。
快速充电
02
03
循环稳定性
具有良好电化学性能的电解液可 以降低内阻，允许电流更快地通 过，从而缩短充电时间。
良好的电解液可以减少电池在充 放电过程中的容量衰减，提高电 池的循环寿命。
安全性能
锂离子电池电解液详解
锂电池培训-电解液一、电解液基础知识二、电解液添加剂知识三、电解液主盐四、电解液国内外厂家介绍一、电解液基础知识电解液为溶解有锂盐LiPF6、LiAsF6、LiBOB等的有机溶液；电解液的主要功能使为锂离子提供一个自由脱嵌的环境。
二、电解液添加剂知识⏹依非水电解液添加剂的作用机制分类：⏹1、SEI(solid electrolyte interface) 成膜添加剂⏹2、导电添加剂⏹3、阻燃添加剂⏹4、过充电保护添加剂⏹5、控制电解液中水和HF含量的添加剂⏹6、改善低温性能的添加剂⏹7、多功能添加剂1、SEI(solid electrolyte interface) 成膜添加剂有机成膜添加剂-硫代有机溶剂⏹硫代有机溶剂是重要的有机成膜添加剂，包括亚硫酰基添加剂和磺酸酯⏹添加剂。
ES(ethylene sulfite, 亚硫酸乙烯酯)、PS(propylene sulfite, 亚硫酸丙烯酯)、DMS(dimethylsulfite, 二甲基亚硫酸酯)、DES(diethyl sulfite,二乙基亚硫酸酯)、DMSO(dimethyl sulfoxide, 二甲亚砜)都是常用的亚硫酰基添加剂，亚硫酰基添加剂还原分解形成SEI膜的主要成分是无机盐Li2S、Li2SO3 或Li2SO4 和有机盐ROSO2Li，碳负极界面的成膜能力大小依次为：ES>PS>>DMS>DES，链状亚硫酰基溶剂不能用作PC基电解液的添加剂，因为它们不能形成有效的SEI 膜，但可以与EC溶剂配合使用，高粘度的EC 具有强的成膜作用，可承担成膜任务，而低粘度的DES 和DMS 可以保证电解液优良的导电性磺酸酯是另一种硫代有机成膜添加剂，不同体积的烷基磺酸酯如1,3-丙烷磺酸内酯、1,4-丁烷磺酸内酯、甲基磺酸乙酯和甲基磺酸丁酯具有良好的成膜性能和低温导电性能，是近年来人们看好的锂离子电池有机电解液添加剂有机成膜添加剂-卤代有机成膜添加剂卤代有机成膜添加剂包括氟代、氯代和溴代有机化合物。
锂离子电池电解液国标
锂离子电池电解液国标
1.外观：电解液应为透明液体，无杂质、无悬浮物和沉淀。
2.水分含量：采用卡尔·费休法测定，其水分含量应不大于0.2%。
3.酸度：采用酸碱滴定法测定，其中H+浓度应在0.01～0.2mol/L之间。
4.铁含量：采用原子吸收光谱法测定，铁含量应不大于5mg/kg。
5.氯含量：采用离子色谱法测定，氯含量应不大于5mg/kg。
6.硫酸根离子：采用离子色谱法测定，硫酸根离子含量应不大于10mg/kg。
7.钠含量、钙含量、镁含量：采用原子吸收光谱法测定，这些元素的含量应
分别不大于10mg/kg、5mg/kg和5mg/kg。
8.酸度（以H+计）：采用酸碱滴定法测定，其酸度应在0.01～0.2mol/L之
间。
9.相对密度：采用比重瓶法测定，相对密度应在1.15～1.30之间。
10.电导率：采用电导率仪测定，电导率应在1×10-4～5×10-4S/cm之间。
电解液
锂离子电池电解液1 锂离子电解液概况电解液是锂离子电池四大关键材料（正极、负极、隔膜、电解液）之一，号称锂离子电池的“血液”，在电池中正负极之间起到传导电子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。
电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐（六氟磷酸锂，LiFL6）、必要的添加剂等原料，在一定条件下，按一定比例配制而成的。
有机溶剂是电解液的主体部分，与电解液的性能密切相关，一般用高介电常数溶剂与低粘度溶剂混合使用；常用电解质锂盐有高氯酸锂、六氟磷酸锂、四氟硼酸锂等，但从成本、安全性等多方面考虑，六氟磷酸锂是商业化锂离子电池采用的主要电解质；添加剂的使用尚未商品化，但一直是有机电解液的研究热点之一。
自1991年锂离子电池电解液开发成功，锂离子电池很快进入了笔记本电脑、手机等电子信息产品市场，并且逐步占据主导地位。
目前锂离子电池电解液产品技术也正处于进一步发展中。
在锂离子电池电解液研究和生产方面，国际上从事锂离子电池专用电解液的研制与开发的公司主要集中在日本、德国、韩国、美国、加拿大等国，以日本的电解液发展最快，市场份额最大。
国内常用电解液体系有EC+DMC、EC+DEC、EC+DMC+EMC、EC+DMC+DEC等。
不同的电解液的使用条件不同，与电池正负极的相容性不同，分解电压也不同。
电解液组成为lmol/L LiPF6/EC+DMC+DEC+EMC，在性能上比普通电解液有更好的循环寿命、低温性能和安全性能，能有效减少气体产生，防止电池鼓胀。
EC/DEC、EC/DMC电解液体系的分解电压分别是4.25V、5.10V。
据Bellcore研究，LiPF6/EC+DMC与碳负极有良好的相容性，例如在Li x C6/LiMnO4电池中，以LiPF6/EC+DMC为电解液，室温下可稳定到4.9V，55℃可稳定到4.8V，其液相区为-20℃～130℃，突出优点是使用温度范围广，与碳负极的相容性好，安全指数高，有好的循环寿命与放电特性。
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锂电池电解液特性锂电池电解液是电池中离子传输的载体。
一般由锂盐和有机溶剂组成。
基本信息中文名称锂电池电解液组成锂盐和有机溶剂含义离子传输的载体分类电池锂电池电解液主要成分介绍1.碳酸乙烯酯:分子式: 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。
可用作纺织上的抽丝液;也可直接作为脱除酸性气体的溶剂及混凝土的添加剂;在医药上可用作制药的组分和原料;还可用作塑料发泡剂及合成润滑油的稳定剂;在电池工业上，可作为锂电池电解液的优良溶剂2.碳酸丙烯酯分子式:C4H6O3无色无气味,或淡黄色透明液体，溶于水和四氯化碳，与乙醚，丙酮，苯等混溶。
是一种优良的极性溶剂。
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，还可用作增塑剂、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.本品应储存于阴凉、通风、干燥处，远离火源，按一般低毒化学品规定储运。
3.碳酸二乙酯分子式:CH3OCOOCH3无色液体，稍有气味;蒸汽压1.33kPa/23.8℃;闪点25℃(可燃液体能挥发变成蒸气，跑入空气中。
温度升高，挥发加快。
当挥发的蒸气和空气的混合物与火源接触能够闪出火花时，把这种短暂的燃烧过程叫做闪燃，把发生闪燃的最低温度叫做闪点。
闪点越低，引起火灾的危险性越大。
);熔点-43℃;沸点125.8℃;溶解性:不溶于水，可混溶于醇、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7(易燃液体);主要用途:用作溶剂及用于有机合成①健康危害侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害:本品为轻度刺激剂和麻醉剂。
吸入后引起头痛、头昏、虚弱、恶心、呼吸困难等。
液体或高浓度蒸气有刺激性。
口服刺激胃肠道。
皮肤长期反复接触有刺激性。
②毒理学资料及环境行为毒性:估计能通过胃肠道、皮肤和呼吸道进入机体表现为中等度毒性。
刺激性比碳酸二甲酯大。
急性毒性:LD501570mg/kg(大鼠经口);人吸入20mg/L(蒸气)×10分钟，流泪及鼻粘膜刺激。
生殖毒性:仓鼠腹腔11.4mg/kg(孕鼠)，有明显致畸胎作用。
危险特性:易燃，遇明火、高热有引起燃烧的危险。
其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇明火会引着回燃。
燃烧(分解)产物:一氧化碳、二氧化碳。
③泄漏应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。
切断火源。
建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿消防防护服。
尽可能切断泄漏源。
防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。
小量泄漏:用或其它惰性材料吸收。
也可以用不燃性分散剂制成的乳液刷洗，洗液稀释后放入废水系统。
大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。
用泡沫覆盖，降低蒸气灾害。
用防爆泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。
④防护措施呼吸系统防护:空气中浓度较高时，建议佩戴自吸过滤式防毒面具(半面罩)。
眼睛防护:戴安全防护眼镜。
身体防护:穿防静电工作服。
手防护:戴橡胶手套。
其它:工作现场严禁吸烟。
工作毕，淋浴更衣。
注意个人清洁卫生。
⑤急救措施皮肤接触:脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。
眼睛接触:提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。
就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。
保持呼吸道通畅。
如呼吸困难，给输氧。
如呼吸停止，立即进行人工呼吸。
就医。
食入:饮足量温水，催吐，就医。
灭火方法:喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。
灭火剂:泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
4.碳酸二甲酯(dimethyl carbonate，DMC)，是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料，它是一种重要的有机合成中间体，分子结构中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团，具有多种反应性能，在生产中具有使用安全、方便、污染少、容易运输等特点。
由于碳酸二甲酯毒性较小，是一种具有发展前景的"绿色"化工产品，DMC具有优良的溶解性能，其熔、沸点范围窄，表面张力大，粘度低，介质界电常数小，同时具有较高的蒸发温度和较快的蒸发速度，因此可以作为低毒溶剂用于涂料工业和医药行业。
从表1可以看出，DMC不仅毒性小，还具有闪点高、蒸汽压低和空气中爆炸下限高等特点，因此是集清洁性和安全性于一身的绿色溶剂。
5.碳酸甲乙酯分子量:104.1,密度1.00 g/cm3，无色透明液体，沸点109℃，熔点-55℃，是近年来兴起的高科技、高附加值的化工产品，一种优良的锂离子电池电解液的溶剂，是随着碳酸二甲酯及锂离子电池产量增大而延伸出的最新产品，由于它同时拥有甲基和乙基，兼有碳酸二甲酯、碳酸二乙酯特性，也是特种香料和中间体的溶剂。
由于甲乙基的不平衡性，该产品不稳定，不适宜长期储存。
本品应储存于阴凉、通风、干燥处，按易燃化学品规定储运6.六氟磷酸锂白色结晶或粉末，相对密度1.50。
潮解性强;易溶于水、还溶于低浓度甲醇、乙醇、丙酮、碳酸酯类等有机溶剂。
暴露空气中或加热时分解。
暴露空气中或加热时六氟磷酸锂在空气中由于水蒸气的作用而迅速分解，放出PF5而产生白色烟雾。
7.五氟化磷五氟化磷(化学式:PF5)，是磷卤化合物，磷原子的氧化数为+5，包含有一个三中心四电子键。
五氟化磷在常温常压下为无色恶臭气体，其对皮肤、眼睛、粘膜有强烈刺激性。
是活性极大的化合物，在潮湿空气中会剧烈产生有毒和腐蚀性的氟化氢白色烟雾。
五氟化磷被用作聚合反应的催化剂。
国标编号23022CAS号7647-19-0中文名称五氟化磷英文名称phosphorus pentafluoride别名氟化磷分子式PF5 外观与性状无色、有刺激性恶臭味的气体，在潮湿空气中剧烈发烟分子量126.0 沸点-84.6℃熔点-93.8℃溶解性密度相对密度(水=1)5.81(气体);相对密度(空气=1)4.3 稳定性稳定危险标记6(有毒气体，无机剧毒品) 主要用途用于发生气体，并用作聚合反应催化剂.①对环境的影响一、健康危害侵入途径:吸入。
健康危害:在潮湿空气中产生有毒和腐蚀性的氟化氢。
本品对皮肤、眼睛、粘膜有强烈刺激作用，吸入后可引起呼吸道炎症，肺水肿。
二、毒理学资料及环境行为毒性:具刺激性。
危险特性:在潮湿空气中产生白色有腐蚀性和刺激性的氟化氢烟雾。
在水中分解放出剧毒的腐蚀性气体。
遇碱分解。
燃烧(分解)产物:氧化磷、磷烷、氟化氢。
②.应急处理处置方法一、泄漏应急处理迅速撤离泄漏污染区人员至上风处，并立即进行隔离，小泄漏时隔离300米，大泄漏时隔离450米，严格限制出入。
建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防毒服。
尽可能切断泄漏源。
合理通风，加速扩散。
漏气容器要妥善处理，修复、检验后再用。
二、防护措施呼吸系统防护:可能接触其蒸气时，必须佩戴自吸过滤式防毒面具(全面罩)。
必要时，佩戴空气呼吸器。
眼睛防护:呼吸系统防护中已作防护。
身体防护:穿胶布防毒衣。
手防护:戴橡胶手套。
其它:工作现场严禁吸烟。
注意个人清洁卫生。
三、急救措施皮肤接触:脱去被污染的衣着，用大量流动清水冲洗。
就医。
眼睛接触:提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。
就医。
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。
保持呼吸道通畅。
如呼吸困难，给输氧。
如呼吸停止，立即进行人工呼吸。
就医。
灭火方法:消防人员必须穿戴全身防火防毒服。
切断气源。
喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。
灭火剂:干粉、二氧化碳。
8.氢氟酸本品根据《危险化学品安全管理条例》受公安部门管制。
无色透明发烟液体。
为氟化氢气体的水溶液。
呈弱酸性。
有刺激性气味。
与硅和硅化合物反应生成气态的四氟化硅，但对塑料、石蜡、铅、金、铂不起腐蚀作用。
能与水和乙醇混溶。
相对密度1.298。
38.2%的氢氟酸为共沸混合物，共沸点112.2℃。
有毒，最小致死量(大鼠，腹腔)25mG/kG。
有腐蚀性，能强烈地腐蚀金属、玻璃和含硅的物体。
如吸入蒸气或接触皮肤能形成较难愈合的溃疡。
①安全措施泄漏:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限制出入。
建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防酸碱工作服。
不要直接接触泄漏物。
尽可能切断泄漏源，防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。
小量泄露:用砂土、干燥石灰或苏打灰混合。
也可用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。
大量泄露:构筑围堤或挖坑收容;用泵转移至槽车或专用收集器内，回收或运至废物处理场所处置。
②灭火方法燃烧性:不燃灭火剂:雾状水、泡沫。
灭火注意事项:消防人员必须佩戴氧气呼吸器、穿全身防护服。
③紧急处理吸入:迅速脱离现场至新鲜空气处。
保持呼吸道通畅。
如呼吸困难，给输氧。
如呼吸停止，立即进行人工呼吸。
就医。
食入:误服者用水漱口，给饮牛奶或蛋清。
就医。
皮肤接触:立即脱去被污染衣着，用大量流动清水冲洗，至少15分钟。
就医。
或者，立即脱去被污染衣着，用敌腐特灵冲洗，如果是含氟的酸，用六氟灵冲洗。
就医。
眼睛接触:立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。
或者用敌腐特灵洗眼器(如果是含氟的酸，用六氟灵冲洗)就医。
④理化性质氢氟酸是氟化氢气体的水溶液,为无色透明至淡黄色冒烟液体。
有刺激性气味。
具有弱酸性，但浓时的电离度比稀时大而与一般弱电解质有别。
腐蚀性强，对牙、骨损害较严重。
对硅的化合物有强腐蚀性。
应在密闭的塑料瓶内保存。
用HF溶于水而得。
用于雕刻玻璃、清洗铸件上的残砂、控制发酵、电抛光和清洗腐蚀半导体硅片(与HNO3的混酸)。
因为氢原子和氟原子间结合的能力相对较强，使得氢氟酸在水中不能完全电离。
锂电池电解液的优势电解液在锂电池正、负极之间起到传导电子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。
电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成的。
锂电池主要使用的电解质有高氯酸锂、六氟磷酸锂等。
但用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，特别是用六氟磷酸锂制成的电池，除上述优点外，将来废弃电池的处理工作相对简单，对生态环境友好，因此该类电解质的市场前景十分广泛。