电解液杂七杂八

常用的锂离子电池电解液，一般是有有机溶剂和电解质（锂盐）组成。

锂离子电池对溶剂的要求有安全性、氧化稳定性、与负极的相容性、导电性等，总体要求溶剂具有较高的介电常数、较低的粘度等特征。锂离子电池一般采用极性非质子溶剂，现阶段广泛应用的为碳酸酯系列（包括环状碳酸酯如EC 和PC 和链状碳酸酯如DMC、EMC）。通常电解液溶剂为混合溶剂，碳酸乙烯酯（EC）凭借优良的成膜作用，成为绝大多数电解液的主成分，目前锂电池使用的主要溶剂为EC 为基础的二元或者三元混合溶剂，如EC+DMC, EC+DEC,

EC+DMC+EMC 等。

电解质是锂电电解液必不可少的组成部分，目前电解质有高氯酸锂（LiClO4）、六氟磷酸锂（LiPF6）、四氟硼酸锂（LIBF4）等，其中六氟磷酸锂具有良好的导电性和电化学稳定性，是目前主流的电解质。但六氟磷酸锂也存在两个缺陷：第一、热稳定性不佳；第二、对水分和氢氟酸（HF）敏感，容易发生分解反应。

浅析锂离子电池电解液行业发展方向

发展锂离子电池电解液存在着发展方向问题，目前我国生产电解液厂家共有八家，即张家港荣华（上市公司）、东莞杉杉（上市公司）、深圳新宙邦（上市公司）、天津金牛（上市公司）、北京创亚、广州天锡、汕头金光、珠海赛纬。但是其中只有天津金牛能够自行生产电解质六氟磷酸锂，其它七家企业只能靠进口日韩企业的六氟磷酸锂，然后配制成电解液销售。而天津金牛由于受生产工艺限制，到目前为止只能将电解质保存在有机溶剂中销售，同国外产品质量上存在差异。合成每吨六氟磷酸锂原料成本4万元左右，市场进口价格每吨40万元左右。这其

中的巨大利润并没有被我国目前这八家电解液企业所得，获利最多的是日本、韩

国电解质企业。这样的发展状况不仅使我国的新能源计划受制于人，同时也削弱了国内企业发展新能源材料的积极性。

发展锂离子电池电解液重中之重，是解决电解质六氟磷酸锂合成问题。目前国内针对这一项目的研发已经悄然展开，不少企业对该项目都发生了浓厚的兴趣。其中河南多氟多（上市公司）南通九九久（上市公司）及深圳比亚迪（上市公司）、张家港荣华（上市公司）都于09年开始了对该项目研究攻关。但是由

于生产工艺被国外公司严格保密以及国内氟化物人才的溃乏，同时研发过程需要大量的时间与周期，以至到目前为止国内还不能生产出日韩水平级的六氟磷酸锂。

从化工角度来讲，六氟磷酸锂的生产工艺有很多种。不同的工艺的产品质量及成本各不相同，关键在于制备产品的纯度是否达到要求。而纯度这一要求又是电解液的命脉，严格意义上讲，纯度低于98%的产品同废品没什么区别。有的工艺方法可以制备出六氟磷酸锂，如高纯氟气法、离子交换法，但因为生产成本过高而不能实际生产。因此选择一种合理可行的制备工艺与方法相当重要。

制备六氟磷酸锂在电解液生产中的利润空间相当大，放弃这一环节而单纯靠用有机溶剂配制电解液是不明智的。随着电解液行业的不断发展，配制工艺的普及，这一模式会随着利润空间的不断下降而逐步落后。而且一旦国内掌握生产六氟磷酸锂的电解液厂家超过五家以上，那么在这夹缝中将很难生存。在当前形式下，哪家企业攻克这一难关，哪家企业将帅先占领先机。重新整排未来的电解液市场占有率。

公布一款锂离子电解液配方，昨天在群里给一位坛友配的，希望他测试后能反馈结果：

EC 30% + EMC 45% + DEC 25% + 1.2M LiPF6 + 2% VC + 0.5% PS

适合软包5--8C倍率放电，60度7天膨胀厚度不超过8%，设计OK的话循环1000次没问题。该款电解液成本价不超过80元。

EC 35% + PC 6% + DMC 38% + EMC 10% + 特殊溶剂11%+ 1.40M LiPF6+ 2.0% 添加剂1 + 2.5% 添加剂2

碳酸丙烯酯(PC),碳酸乙烯酯(EC),碳酸二乙酯(DEC),碳酸二甲酯(DMC)和碳酸甲基乙基酯(EMC)等乙丙橡胶二甲醚又称甲醚，简称DME

通常被研究者作为电解液的低温共溶剂。如甲酸甲酯(MF，熔点一99℃)l 3l、乙酸甲酯(MA，熔点～98℃)_4_、乙酸乙酯(EA，熔点一83℃)E4,51、丙酸乙酯(EP，熔点一73℃)、丁酸甲酯(MB，熔点一84。C)[51和丁酸乙酯(EB，熔点-93。C) 4l等

以及成膜添加剂等

这个配方真的是属于超级高端了，一般电解液厂家售价肯定超过140元/Kg，其实真实的成本远远低于这个。按照这个配方，1Kg电解液中溶剂成本约7元，添加剂约5.5元，锂盐约75元，所以总的材料成本约87.5元，加上提纯的以及人工费用，总成本不会超过95元。

目前国内电解液主要的生产企业有：国泰华荣、东莞杉杉、深圳新宙邦、广州天赐、珠海赛纬、苏州诺莱特、金牛、贝特瑞也有一家电解液厂在惠州等等。他们配方的好坏不做评价，因为我用的电解液都是我自己的配方。不过总体来讲，研发实力最强的应该属于广州天赐。

价格方面，功能性电解液超级贵，利润也非常高，下面简单分析一下电解液成本的构成。1、高端电解液（功能性电解液）

此类电解液特点有：a、含有高浓度的锂盐；b、含有特殊的添加剂；c、特殊的配方。任意满足一点都能成为高端电解液，售价一般都是140元/Kg，甚至更高，可见利润空间巨大。下面以一超高端电解液配方为例，解析一下该类电解液的成本：

2、常规电解液

此类电解液锂盐浓度比较低，一般都在1.0M，添加剂也比较常规，材料成本一般不超过65元，总成本也不会超过72元，成本构成一般为：溶剂占15%，添加剂占10%，锂盐占70%。

以上的成本分析是按照原材料的采购价格来算的，一般的电解液厂家会加入提纯的成本，所以各组分价格所占的比重会有出入。

（各电解液厂家别担心啊，毕竟懂电解液配方的比较少，不会和你们砍价的。）

EC 30% + EMC 45% + DEC 25% + 1.2M LiPF6 + 2% VC + 0.5% PS

篇文章主要讲电解液的评估分析方法----FMO。

FMO是英文Frontier molecular orbital的缩写，中文翻译就是前线分子轨道理论；

前线轨道包含两种：LUMO以及HOMO；

LUMO是英文Lowest Unoccupied Molecular Orbital的缩写，中文翻译就是最低未占轨道；HOMO是英文Highest Occupied Molecular Orbital的缩写，中文翻译就是最高已占轨道；

一般情况下，LUMO的能量越低，体系就越容易得到电子，也就是越容易被还原；

一般情况下，HOMO的能量越高，体系就越容易失去电子，也就是越容易被氧化；

基础知识讲到这里，下面介绍用途了：

对我们电解液里面常用的溶剂以及添加剂进行LUMO和HOMO能量进行了计算，来解释为什么电解液溶剂里面很少使用DEC这个物质。

举一个比较简单的电解液配方：EC 30% + PC 5% + DEC 30% + DMC 35% + 1%VC

各组分的LUMO能量分别为：0.92,0.95,1.22,1.11,-0.14；

各组分的HOMO能量分别为：-8.01,-7.92,-7.65,-7.77,-6.97；

以上能量单位都是电子伏。

OK，从上述值就可以知道，DEC的HOMO比较，很容易被氧化，所以对于氧化性较强的体