LiBOB-PC／DEC电解液性质研究
锂离子电池电解液研究现状及展望
锂离子电池电解液研究现状及展望锂离子电池电解液研究现状及展望摘要：锂离子电池电解液及其关键材料的研究日益受到广泛地重视。
电解液作为锂离子电池重要组成部分，其性能优劣对锂离子电池的发展是极大地制约。
以锂离子电池工作环境要求不同，电解液可分为高温型电解液、低温型电解液和安全型电解液，阐述了近几年锂离子电池电解液的技术研发现状，展望了锂离子电池电解液的未来发展趋势。
关键词：锂离子电池；电解液；溶剂；锂盐；添加剂锂离子电池自1990年实现规模生产以来，以比其它二次电池（铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池）所不能比拟的优越电性能及外型可变优势迅速占领了许多市场领域，得到了迅猛的发展。
已广泛应用于手机、笔记本电脑、PDA、摄像机、数码相机、移动DVD、MP3、电动车、电动工具等领域，已成为各种现代化移动通讯设备、电子设备、交通设备等不可缺少的部件。
锂离子电池电解液是锂离子电池必需的关键材料，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。
伴随着锂离子电池的快速发展，我国锂离子电池所需的电解液生产也从无到有、从小到大发展壮大起来，对锂离子电池的发展起到了非常重要的支撑作用。
本文按照锂离子电池的工作环境要求，将锂离子电池电解液分为以下三个方面：高温型电解液、低温型电解液、安全型电解液，阐述了近几年锂离子电池电解液的技术研发现状。
1．锂离子电池高温型电解液研究锂离子电池在长时间工作状态下，电池内部温度会升高，局部温度可能达到70~80℃，普通电解液在高温下可能会发生一些副反应，影响电池的性能。
通过在普通电解液中加入功能添加剂制备成高温型电解液，在不影响常规性能的前提下，可以提高电池的高温性能。
1.1 磺酸酯添加剂研究固体电解质相间界面（solid electrolyte interphase，简称SEI）膜在锂离子电池中具有重要的意义，SEI膜的质量对提高锂离子电池的循环寿命有重要的作用。
乙烯基亚硫酸乙烯酯作为PC基电解液成膜添加剂在锂离子电池中的应用
1.5V,远高于PC溶剂的还原或共嵌电位,LiBOB的还原产物能在电极表面形成稳定的SEI膜,实验结果还表明在电解液中加入的3﹪LiBOB时,在一定程度上能抑制PC的共嵌,同时加入LiBOB(
4.学位论文许梦清锂离子电池PC基电解液及负极成膜添加剂的研究2006
本文主要研究了锂离子电池PC基电解液及负极成膜添加剂,全文共分六章,第一章为绪论;第二章介绍了实验方法和实验原理;第三章阐述了PC基电解液的嵌锂行为,以及高低温性能;第四章进行了丁磺酸内酯作锂离子电池电解液负极成膜添加剂的研究;第五章进行了丙磺酸内酯作锂离子电池电解液负极成膜添加剂的研究;第六章是结论与展望。
5.期刊论文周良.李芬芳.樊玉川.周茂林.ZHOU Liang.LI Fen-fang.FAN Yu-chuan.ZHOU Mao-lin锂离子电池有机
电解液成膜添加剂的研究现状-湖南有色金属2006,22(3)
文章综述了锂离子电池有机电解液成膜添加剂的作用原理,具体介绍了CO2、SO2、VC化合物、卤化物、有机铜盐以及马来酐等添加剂的研究现状.
6.学位论文左晓希锂离子电池电解质溶液功能组分的作用机理及其应用2006
锂离子电池由于其工作电压高、能量密度高、充放电寿命长、自放电小等优点已广泛用作移动电子终端电源。然而,锂离子电池的在3G电子产品电源、动力电源等新领域的应用,其安全性、比能量、高低温性能和循环稳定性还有待进一步的提高。本文从电解质功能组分考虑,探讨提高锂离子电池综合性能的新途径。
2.提出两种新的负极成膜添加剂:丁磺酸内酯(BS)和丙磺酸内酯(PS)。DFT理论计算结果表明,BS和PS具有比溶剂分子更低的最低空轨道能量,发生电化学还原反应时,能优先于溶剂在石墨电极上还原并形成SEI膜,因此在电解液中添加BS或PS在不影响电池容量的条件下能提高PC在电解液中的含量。室温下,由BS或PS还原形成的固体电解质相界面膜(SEI膜)电阻和由溶剂还原形成的膜电阻大小基本一样,但在含BS或PS的电解液中电荷传递电阻明显要比在不含BS或PS的电解液中要小。由BS或PS还原形成的SEI膜热稳定较高,在高温储存24h后膜电阻基本没有变化,而由溶剂还原形成的SEI膜热稳定较差,高温储存后膜电阻显著增大。加入少量的BS或PS能够显著提高锂离子电池的室温放电容量、低温及高温储存放电性能。
LiBOB合成及其在锰酸锂高温型电解液中的应用
目前 固相法 合成 ＬＢ Ｂ的文献 报道 ｌ ¨ 较 多 ， 所得 到 的产 品纯度 低 ， ｉ０ ＿ １ 卜 但 杂质 会 降低 ＬＢ ｉ ＯＢ在碳 酸酯 类溶 剂 中的溶解 度 、 增加 电池 的 内阻 ， 而且存 在 于 ＬＢ ｉ ＯＢ中 的水 会诱 发水 解反应 ， 剧 电池性 能恶 化． 加 鉴 于 以上 考虑 ， 笔者 以草酸 、 酸 、 硼 氢氧 化锂 为原 料 ， 固相 法合 成 锂盐 ＬＢ 用 ｉ ＯＢ， 并严 格 控 制 其结 晶步 骤， 以期 得到 高纯锂 盐 ＬＢ ； 研究 了 ＬＢ ｉＯＢ 并 ｉ ＯＢ在 Ｅ ／ Ｃ Ｅ Ｃ Ｐ ／ ＭＣ新 型混合 溶 剂 体系 中对 锰 酸锂 高 温循 环 性 能的影 响 ， 而 开发 出锰 酸锂 系高 温型 电解液 ， 从 以提 高锰 酸锂 的高 温循环 性能 ．
１ 实验 部 分
１ １Ｌｉ ＯＢ的 合 成 及 表 征 ． Ｂ
以草 酸 、 硼酸 、 氢氧化 锂为 原料 （ 均为 ＡＲ试剂 ） 机 械球磨 混 匀后 ， ， 在氮 气保 护下 置 于管 式 炉 中加 热至
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收 稿 日期 ： ０ ２一Ｏ ２１ ２—１ ８
基 金 项 目 ： 南省 科 技 重 大项 目计 划 （０ １ Ｊ Ｏ ５ ； 南 省 博 士 研 究 生 科 研 创 新 项 目（ ９ ０ １ ３ １ ０ ３ ） 湖 ２ １Ｆ ｌＯ ）湖 １６ —７ １ １ １０ ３
作 者 简 介 ： 贤 文 （ ９ ３一 。 ， 南 张 家 界 人 ． 吴 １８ ）男 湖 中南 大学 博 士 生 ， 要 从 事 湿 法 冶 金 及 新 能 源 材 料 研 究 主
通 讯 作 者 ： 新海 （９ １ ） 男 ， 南 邵 阳人 ， 李 １６ 一， 湖 中南 火 学 冶 金科 学 与 工程 学 院 教 授 ． 士 ， ：生 导师 ， 要 从 事 湿 法 冶 博 博 Ｅ 主
电解液综述[优选内容]
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行业借鉴#
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锂离子电池电解液是在有机溶剂中溶有电解质锂盐的离子型导体。
含 LiPF6 的有机电解液，具有较好的电导率和电化学稳定性，不腐蚀集流 体。
实际的锂离子电池电解液多采用将高介电常数溶剂与低粘度溶剂按一定比 例混合而成，并加入某些特定添加剂，来满足电池对电极容量、倍率充放 电、正负极匹配、循环寿命等方面的性能要求。
LiPF6的热分解温度低，仅为30℃，易分解为PF5和LiF，但LiPF6通过纯 化，溶于有机溶剂中后分解温度可达80-130℃，常温下能够避免分解 以及引起的电解质聚合，0.1mol/L的LiPF6在PC中的氧化电位为6.0V, LiPF6的电导率高，25℃0.1mol/L的LiPF6在PC/DMC(1:2的体积比)溶液中 电导率达到4.4Ms/cm,内阻小，可实现快速充放电，而且LiPF6碳阳极 有一个相对较高的放电容量，所以目前大多数电解液都用LiPF6作为电 解质盐；但LiPF6的高温性能差，而且也存在着制备过程复杂，工艺条 件苛刻，遇水易分解，价格昂贵等问题。
[1] 康晓丽, 仇卫华, 刘兴江.电源技术。2008年，32卷，11期，804.
行业借鉴#
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பைடு நூலகம்
1. 在PC溶液中能够形成稳定有效的SEI膜
电解液的成分决定了负极表面形成SEI膜的好坏。LiPF6与EC或EC的混 合物形成的电解液之所以能在锂离子蓄电池上使用，主要是首次放电 过程中能在石墨电极上形成稳定有效的SEI膜，支持锂离子的插入和捅 出同时阻止电解液的进一步氧化和还原，提高电解液的稳定性。作为 EC的同系物，PC的低温性能更好，但PC构成的电解液与 翠不匹配，常 使石墨表面分解或剥落，无法应用于锂离子蓄电池。现有研究表明， LiBOB与PC(或含PC的混合物)形成的电解液却能形成稳定有效的SEI膜， 电池能够完成充放电，不会出现石墨剥落现象。
锂离子电池电解质锂盐的研究进展
锂离子电池电解质锂盐的研究进展刘旭;杨续来【摘要】按照锂离子电池对电解液的要求,即较高的离子电导率、良好的热稳定性、较低的化学活性和优良的环境适应性,总结了锂离子电池电解液中无机锂盐和有机锂盐的研究进展,对未来的锂盐发展进行了展望.【期刊名称】《电源技术》【年(卷),期】2016(040)001【总页数】3页(P218-220)【关键词】锂离子电池;电解液;锂盐【作者】刘旭;杨续来【作者单位】合肥国轩高科动力能源股份公司,安徽合肥230011;合肥国轩高科动力能源股份公司,安徽合肥230011【正文语种】中文【中图分类】TM912电解液[1-2]作为锂离子电池的四大关键材料之一，其发展制约着锂离子电池性能的提升。
对于锂离子电池电解液来说，理想的电解质锂盐应至少满足以下要求：(1)完全溶解并解离于非水溶剂中，解离的离子能够在介质中自由迁移；(2)阴离子在正极不发生氧化分解；(3)阴离子不与电解液溶剂发生反应；(4)阴离子和阳离子不与电池其他组分发生反应；(5)阴离子应无毒并具有较高的热力学稳定性。
本文对锂离子电池电解质锂盐的研究进展进行综述，并对其发展前景进行展望。
由于锂离子的半径较小，大多数结构简单的锂盐比如卤化锂LiX(X=Cl，F)和Li2O 在非水有机溶剂中很难满足最小溶解度的要求，当阴离子被路易斯软碱取代时(Br-,I-,S2-, R-CO2-)，锂盐的溶解度增加，但氧化稳定性降低 (＜4 Vvs. Li)，同样不能达到锂电池电解液的使用要求。
满足最小溶解度要求的锂盐大多具备复杂的阴离子基团，这些阴离子基团由被路易斯酸稳定的简单阴离子组成，包括LiPF6、LiClO4、LiBF4、LiAsF6。
1.1 六氟磷酸锂(LiPF6)与其他无机锂盐相比，LiPF6的单一性质并不是最好的，比如在一般的碳酸酯类溶剂中，LiPF6的离子电导率低于LiAsF6[3]，解离常数低于LiIm，离子迁移率低于LiBF4，热力学稳定性较其他大多数锂盐差，氧化稳定性低于LiAsF6[4]，与Li-ClO4、LiIm、LiTf相比，更易与水起反应。
锂离子电池电解液添加剂的研究进展
投稿 时间 ：２ ０ ０．６ ０ １－４０ １
作 者简 介 ：陈高 明 （９４） １８一 ，男 ，湖 北荆 州人 ，副研 究员 助理 ，本科 ，毕业于 武汉 大学 ，主要 研究 方 向 ：液 晶化 学 品。 通 讯作 者 ： 胡立新 （ ６ －，湖北 浠水 人 ，副教授 ，研 究方 向 ：应 用 电化学 。 １ ６） ９
摘 要 ：综述了锂离子电池 电解液添加剂的发展现状 ，根据作用 功能 ，添加剂 主要 可以分为以下 几类 ：改善 Ｓ Ｉ Ｅ 膜
性 能添加剂 、过充电保护添加剂 、提高电解液低温性 能添加剂 和改善 电解 液热 稳定性 添加剂 等 ，分别从作 用机理进
行了探讨 ，展望 了添加剂在锂离子 电池未来发 展中的前景 。 关键词 ：锂离子电池 ；电解液 ；添加剂 中图分类号 ：Ｔ １ ． Ｍ９ ２９ 文献标识 码：Ｂ 文章编号 ：１０ －７ ７ （０ １ ２ ｏ ７ ５ ０ ５ ６ ６ ２ １）０ —０ ５ —０
ｃ ｎ ｅ ｉｉｅ ｉｔ ｔｅｅ ａｅ ｏｉｓ Ｓ Ｉ ｏ ｍｉｇ ｍｐ ｏ ｅ ａ ｄｔ ｅ， ｏ ｅｃ ａｇ ｐ ｏｅ ｔ ｎ ｄ ｉｖ ｓ ｉ ｒｖ ａ ｂ ｄｖｄ ｄ ｎｏ ｈ ｓ ｃｔｇ ｒｅ ： Ｅ ｆｒ ｎ ｉ ｒｖ ｒ ｄ ｉｖ ｓ ｖ ｒｈ ｒｅ ｒｔｃｉ ａ ｄｔ ｅ， ｍｐｏ ｅ ｉ ｏ ｉ
锂电池电解液详解
锂电池电解液详解动力电池是电动汽车的关键部件，其性能直接决定了电动车的续航里程、环境适应性等关键参数。
当前主流动力电池为锂离子电池，具有能量密度高、体积小、无记忆效应、循环寿命长等优点，但仍然存在续航里程不足的问题。
电极材料决定了电池的能量密度，而电解液基本决定了电池的循环、高低温和安全性能。
锂电池电解液主要由锂盐、溶剂和添加剂三类物质组成。
电解液基本构成变化不大，创新主要体现在对新型锂盐和新型添加剂的开发，以及锂离子电池中涉及的界面化学过程及机理深入理解等方面。
锂盐锂盐的种类众多，但商业化锂离子电池的锂盐却很少。
理想的锂盐需要具有如下性质：（1）有较小的缔合度，易于溶解于有机溶剂，保证电解液高离子电导率；（2）阴离子有抗氧化性及抗还原性，还原产物利于形成稳定低阻抗SEI膜；（3）化学稳定性好，不与电极材料、电解液、隔膜等发生有害副反应；（4）制备工艺简单，成本低，无毒无污染不同种类的锂盐介绍LiPF6LiPF6是应用最广的锂盐。
LiPF6的单一性质并不是最突出，但在碳酸酯混合溶剂电解液中具有相对最优的综合性能。
LiPF6有以下突出优点：（1）在非水溶剂中具有合适的溶解度和较高的离子电导率；（2）能在Al箔集流体表面形成一层稳定的钝化膜；（3）协同碳酸酯溶剂在石墨电极表面生成一层稳定的SEI膜。
但是LiPF6热稳定性较差，易发生分解反应，副反应产物会破坏电极表面SEI膜，溶解正极活性组分，导致循环容量衰减。
LiBF4LiBF4是常用锂盐添加剂。
与LiPF6相比，LiBF4的工作温度区间更宽，高温下稳定性更好且低温性能也较优。
LiBOBLiBOB具有较高的电导率、较宽的电化学窗口和良好的热稳定性。
其最大优点在于成膜性能，可直接参与SEI膜的形成。
LiDFOB结构上LiDFOB是由LiBOB和LiBF4各自半分子构成，综合了LiBOB成膜性好和LiBF4低温性能好的优点。
与LiBOB相比，LiDFOB在线性碳酸酯溶剂中具有更高溶解度，且电解液电导率也更高。
锂电池电解液二草酸硼酸锂的结构及基本性能研究
锂电池电解液二草酸硼酸锂|244761-29-3|的结构及基本性能研究摘要：尽管LiPF6电解质体系具有较好的电导率以及能形成稳定SEI 膜等优点，是当前锂离子电池电解质领域的主要产品，但是这种电解质对水分过于敏感，热稳定性差。
随着锂离子电池在高温等诸多领域的应用拓展，尽快研究具有发展前景并可逐步取代LiPF6的新型电解质锂盐，是当前重大的科研需求。
LiBOB 具有良好的热稳定性和电化学稳定性，为此，本文对其的结构进行了研究，并阐述了它的基本性能。
关键词：二草酸硼酸锂, 锂电池电解液, 结构,基本性能前言二草酸硼酸锂（LiBOB），分子式为LiB(C2O4)2，分子量为193.79，白色粉末，CAS号: 244761-29-3，[1]是目前研究开发的新型锂盐中有可能替代LiPF6广泛应用于商品化锂离子电池的锂盐。
它也是目前锂盐研究中的热点之一。
二草酸硼酸锂的结构简述LiBOB 为配位螯合物，是正交晶体，空间点群属Pnma。
其结构式和晶体结构分别如图所示。
LiBOB 各键键长为：O(2)-C(1)：1.200Å；O(1)-B：1.478Å；C(1)-C(1)：1.550Å；C(1)-O(1)：1.330Å。
LiBOB 晶体由镜面对称的链状结构单元堆积成三维框架，如图1-2(b)示。
Li+与草酸根中的两个氧原子螯合，另一部分氧原子与Li+形成-O-Li-O-键，将单元链连接起来，Li-O 键键角接近90°。
Li+的配位多面体是四角锥形，Li+位于底面内，这种五重配位导致LiBOB 很容易与水发生反应而形成更稳定的六重配位Li[B(C2O4)2]·H2O，同时，Li+的五重配位结构导致难以实现在溶液中以化学方法制备无溶剂化的LiBOB。
LiBOB 中不含-F、SO3-、-CH 等基团，从而使其具有优于其它锂盐的热稳定性。
硼原子与草酸根中的氧原子相连，这些氧原子具有强烈的吸电子能力，使得LiBOB 本身电荷分布比LiBOB的合成及性能研究6较分散。
锂离子电池LiBOB电解质盐研究进展
收稿:2006年1月,收修改稿:2006年3月 3通讯联系人 e 2mail :puwh @锂离子电池LiBOB 电解质盐研究蒲薇华3 何向明 王 莉 万春荣 姜长印(清华大学核能与新能源技术研究院 北京100084)摘 要 本文介绍了可用于锂离子电池的新型锂盐———双乙二酸硼酸锂(LiBOB )的基本性质,包括结构组成、合成方法、物理化学性能及其与结构的关系。
综述了近年来在LiBOB 新型电解质锂盐研究与探索方面的新成果,重点评价了BOB 2阴离子对于石墨负极和金属氧化物正极材料表面的电化学性能。
讨论了这种盐在锂离子系统中杂质和安全性等问题,归纳了其优缺点,指出今后电解质锂盐的研究发展方向。
关键词 双乙二酸硼酸锂 电解质 锂离子电池中图分类号:T M911;T M912;O614.11 文献标识码:A 文章编号:10052281X (2006)1221703207LiBOB 2B ased E lectrolyte for Lithium B atteriesPu Weihua3 He Xiangming Wang Li Wan Chunrong Jiang Changyin(Institute of Nuclear Energy &New Energy T echnology ,Tsinghua University ,Beijing 100084,China )Abstract A new salt LiBOB (lithium bis (oxalato )borate )as the electrolyte s olute for lithium ion battery and its con figuration ,preparation ,physical and chemical properties ,especially electrochemical properties are introduced in this paper.The preliminary results and recent finding on LiBOB 2based electrolyte are summarized.Em phasis is placed on the electrochemistry of the BOB 2anion on both graphite anode and metal 2oxide 2based cathode surfaces.Certain issues ass ociated with the im purity and safety of the salt in lithium ion systems are als o discussed.The advantages and disadvantages of LiBOB are generalized.Finally ,the em phases and strategies for R&D of electrolyte of im proved performance in future are indicated.K ey w ords lithium bis (oxalato )borate ;electrolyte ;lithium ion batteries1 引言 锂离子电池自从1990年代问世以来就成为最重要的可充电电池系统之一。
高电压锂离子电池电解液研究综述
高电压锂离子电池电解液研究综述摘要：电解液作为锂离子电池的关键材料之一，其在正、负极之间起到传递离子的作用。
近年来新型电解液的研究备受关注，主要对高电压电解液、高电压功能性添加剂及溶剂等进行了简要综述。
关键词：锂离子电池电解液；高电压；添加剂随着锂电产品的普及，以及动力汽车续航里程的要求，消费者对锂离子电池的能量密度要求越来越高。
目前商用化4.5V锂离子电池能量密度最大也就在700Wh/L左右，依旧难以满足消费者的要求。
目前提升电池的能量密度主要有两种方式：一是选择高容量和高压实正负极材料；二是提高电池的工作电压;但是传统碳酸酯电解液在高压条件下会持续氧化分解，严重制约了高压锂电池的发展一、常规碳酸酯电解液常规碳酸酯基电解液主要是由碳酸酯类有机溶剂和锂盐按一定比例混合而成。
此体系电解液有很高电导率、(一般为9.0-12mS/cm)、较高的介电常数和较强的锂盐的溶解能力，并且在4.5V电压内可以稳定存在，但当电压高于4.5V时会发生分解，这是由于常用的有机碳酸酯类溶剂，如链状碳酸酯DMC、EMC以及环状碳酸酯PC、EC等在高电压下不能稳定存在。
因为它们的氧化电位较低，高电压下会在阴极表面会被持续氧化分解，增加电池内阻，严重降低了电池的循环性能。
传统的改善方案1.1 提高锂盐浓度在高浓度电解液中，锂盐浓度高，因此溶剂分子与其发生络合的数目多，未络合的溶剂分子减少。
高电压下，络合的溶剂分子抗氧化性增强，电解液稳定性增强。
另外，高浓度电解液相比于传统电解液，其阻燃性增强，电池的安全性得到了提高。
LiTFSI(双三氟甲烷磺酰亚酰胺锂)锂盐热稳定性优异，但通常会腐蚀铝箔。
为解决这一问题，Matsumoto等将LiTFSI锂盐浓度提高，配制了1.8mol/L LiTFSI m(EC)∶m(DEC)=3: 7 电解液，使用铝工作电极时其电化学窗口达到了4.5V。
通过分析得到由于在高浓度电解液中，铝箔表面形成一层氟化锂LiF钝化层，成功抑制了铝箔的腐蚀。
电解液溶剂dec-概述说明以及解释
电解液溶剂dec-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:电解液溶剂是一种在电化学反应中起关键作用的溶液，在许多重要的工业和科学领域都有广泛的应用。
它们可以被用来传导电荷，促进电化学反应的进行，以及调控反应的速率和产物选择性。
随着技术的发展和需求的增长，电解液溶剂的研究和应用也变得越来越重要。
本文将重点探讨电解液溶剂的定义、特性、应用以及未来发展方向，希望能够为读者提供关于这一重要领域的全面了解和启发。
同时，我们也会讨论电解液溶剂面临的挑战和发展趋势，从而揭示其在未来的发展方向和影响。
通过对电解液溶剂的深入剖析，我们可以更好地认识和利用这一关键领域的潜力，为科学和工程领域的发展做出贡献。
1.2文章结构1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分。
在引言部分，将对电解液溶剂进行概述，介绍文章的结构和目的。
在正文部分，将详细探讨电解液溶剂的定义和特性，以及在工业和科学领域的应用情况。
同时，也将对电解液溶剂的发展趋势和挑战进行分析。
最后，在结论部分将总结电解液溶剂的重要性和影响，并展望未来电解液溶剂的发展方向，最终得出结论。
通过以上结构，将对读者提供全面深入的了解和认识电解液溶剂的重要性和未来发展趋势。
1.3 目的本文的主要目的是探讨电解液溶剂dec在工业和科学领域中的重要性以及其未来发展趋势和挑战。
我们将介绍电解液溶剂的定义、特性，以及其在电化学、化学工程等领域的应用情况。
通过深入分析，我们希望能够更全面地了解电解液溶剂在现代工业生产和科学研究中的地位和作用，为相关领域的研究和发展提供一定的参考和指导。
同时，我们也将对电解液溶剂的未来发展方向进行展望，探讨其可能面临的挑战和应对策略，从而为电解液溶剂的持续创新和进步提供一定的思路和建议。
愿通过本文的撰写，能够为读者提供有益的信息和启发，促进电解液溶剂领域的发展和进步。
2.正文2.1 电解液溶剂的定义和特性电解液溶剂是一种具有高导电性和溶解性的溶剂，通常用于电化学反应和电解质传导。
锂离子电池电解液功能添加剂的研究进展
锂离子电池电解液功能添加剂的研究进展电解液是锂离子电池的关键材料之一，它能影响电池的功率输出、内阻、循环等性能。
本文对近年来研究较多的成膜添加剂、低温添加剂、高电压添加剂以及安全添加剂的研究进展进行综述，并对锂离子电池电解液添加剂未来的研究方向进行展望。
标签：锂离子电池;电解液;功能添加剂锂离子电池因其具有高电压、高容量、长寿命等显著特点，已经应用于消费类电子产品、新能源汽车、航空航天及军事装备等领域，成为应用领域最广泛的化学电源。
电解液是电池中离子传输的载体，对电池的功率、内阻、循环等性能有非常重要的影响[1-4]。
随着锂离子电池技术的不断发展，高电压体系和高能量密度电池技术对电解液提出更高的要求，电解液及其添加剂的研究成为锂离子电池研究领域的重点。
锂离子电池一般由正极、负极、隔膜、电解液和外壳组成。
作为锂离子电池的核心材料，电解液一般由锂盐和有机溶剂组成，目前商业化的锂盐主要是LiPF6，有机溶剂通常是碳酸酯类溶剂，常见的有：碳酸乙烯酯（EC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯（EMC）等。
通过添加剂提升电解液的功能性，进而提升电池性能，是目前电解液研究的重要方向。
1 成膜添加剂在新能源车应用领域，电池的长寿命和存储性能是非常重要的竞争点，众所周知，在锂离子电池首次充放电过程中会在电极材料与电解液的固液相界面生成一层被称为“固体电解质相界面膜”，简称SEI膜，致密稳定的SEI膜有助于锂离子动力电池获得较长的使用寿命、良好的存储性能及更宽的环境适应性，成膜添加剂在SEI膜的形成过程中起到了很好的促进作用。
成膜添加剂是研究较早也较多的添加剂：按化合物的种类可分为有机成膜添加剂和无机成膜添加剂;按物理形态，分为气体、液体和固体成膜添加剂;按添加剂的分子结构分为环状和链状;按照成膜机理又可以分为还原型、反应型及修饰型。
双草酸硼酸锂（LiBOB）是近年来研究的热点材料之一，用作锂盐可以使电解液具有更好的热稳定性，能有效提高锂离子电池的使用安全性。
电化学阻抗谱在锂离子电池研究中的应用
电化学阻抗谱在锂离子电池研究中的应用SA14232004 严佳佳摘要：电化学阻抗谱是一种原位无损的电化学分析技术，在锂离子电池研究中有着越来越广泛的应用。
电化学阻抗谱可以很好地测量锂离子电池的电化学性能，包括正负极材料性能、SEI膜阻抗、锂离子扩散系数、全电池性能等，通过对这些参数的分析，可以确定锂电池的工作状态。
本文提出利用电化学阻抗谱，来测量锂离子电池内部的电阻和温度，可以解决以前存在的测量问题，为电池热管理系统的设计提供可靠的依据，从而提高电池的安全性能。
关键词：电化学阻抗谱；锂离子电池；电化学性能；电池温度；锂电池安全1.研究背景锂离子电池是一种二次电池，它主要依靠锂离子在正极和负极之间反复嵌入和脱嵌来工作。
相较于其它的二次电池，锂离子电池具有能量密度大、输出功率高、充放电寿命长、无污染、工作温度宽等诸多优点，因此锂离子电池被广泛应用于各个领域之中，最常见的如手机、笔记本电脑、电动汽车等等。
然而，锂离子电池在使用过程中仍然存在一些安全问题，比如电解液燃烧、电池热失控等，所以有必要研究锂离子电池内部的电化学过程，了解电池的工作状态，从而为锂电池安全性提供依据。
目前，对于锂离子电池的安全性问题，主要从两大方面来考虑：一是着眼于锂离子电池本身，积极提高电池材料本身性能，改进电池结构设计等；二是着眼于锂离子电池的管理技术，对锂离子电池充放电进行实时监控和及时处理，保证锂离子电池的使用安全。
要想更好地解决上述问题，需要从锂电池众多参数中找到一个或多个可以准确衡量电池性能的参数，以往的研究发现电池的阻抗是一个不错的衡量参数。
锂电池的阻抗大小可以反应电池的工作状态、正负极材料的性能以及界面反应机理，从而可以用来识别和预测电池的性能，一般采用电化学阻抗谱来测量电池的阻抗。
电化学阻抗谱法（EIS）是一种准稳态方法[1]，也可以说是一种频域的测量方法，即是人们常说的“交流阻抗法”。
电化学阻抗谱法的解析过程可以总结为：分析锂电池内部结构和工作原理，结合电极动力学的原理，建立锂电池初步阻抗模型，应用电化学阻抗谱法，通过测量数据来修正电池阻抗模型，此过程可求得模型中的元件参数，这些参数将是十分有用，比如可以用来分析电池阻抗和荷电状态以及容量的关系，从而为锂电池的监测及安全性检测和评估提供决策依据。
双草酸硼酸锂libob是一种新型的锂盐具有很
论文题目:锂离子电池新型电解质的研究作者简介:余碧涛,女,1977年6月出生,2003年9月师从于北京科技大学李福燊教授,于2007年3月获博士学位。
中文摘要随着人们环境保护意识的日渐增强,对绿色能源的渴求越来越迫切。
锂离子电池以其工作电压高,体积小、质量轻、比能量高、无记忆效应、无污染、自放电小,循环寿命长等优点,成为目前所有电池产品中最有前途的体系之一。
目前商品锂离子电池所用的锂盐为LiPF6。
LiPF6易水解且热稳定性不好,与大气的水分或溶剂的残余水接触时,会立即形成氢氟酸HF,对电池的性能有不利的影响;而且,LiPF6通常与碳酸乙烯酯(EC)合用配成电解液才能在负极形成有效SEI膜,但是EC的熔点较高(37℃),这限制了电池的低温使用性能。
双草酸硼酸锂(LiBOB)是一种新型的锂盐,具有很好的成膜性能和热稳定性,是一种很有潜力替代现有商品化锂盐LiPF6的物质。
本文创造性地采用固相反应法合成了LiBOB,并对反应过程进行了动力学和热力学分析;研究了所得LiBOB的基本性质,将其配制成电解液,研究了LiBOB在各种正极材料和石墨负极材料中的应用情况;考察了LiBOB的独特成膜性能,研究LiBOB-PC基电解液体系在锂离子电池中的应用性能;测定了不同LiBOB电解液的电导率,并引入了质量三角形模型对LiBOB电解液的电导率进行预报计算;采用密度泛函理论分析了LiBOB的分子结构与其物理化学性能之间的关系。
此外,还研究了亚硫酸酯类物质在锂离子电池中的应用。
已有的LiBOB合成方法都是在溶液体系中制备,其中采用草酸、氢氧化锂和硼酸在水相中制备LiBOB较具优势,但是,此种合成方式比较复杂,反应过程不好控制。
在此基础上,本研究提出了一种崭新的LiBOB合成方法固相反应法, TG/DTA曲线表明固相反应合成LiBOB经历五个不同的温度段,结合原料草酸、氢氧化锂和硼酸的热重曲线和XRD分析,推测了各温度段发生的化学反应。
双乙二酸硼酸锂在锂离子电池电解液中的应用研究
1 实验部分1.1电解液的制备导电锂盐为LiPF6（Stella Chemical, Osaka Japanese）、LiBOB（德国），溶剂分别为电池级的甲基乙基碳酸酯（EMC）、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC) 、碳酸亚乙烯酯(VC) 、碳酸乙烯亚乙酯(VEC) 纯度99.95%(≧气相色谱仪 GC-14C,日本岛津)。
电解液的配制及电池的装配均在充满高纯氩气的手套箱中进行。
电解液水含量用卡尔费休(Karl Fisher)水分测定仪KF831(瑞士万通)测定，电解液的水含量<20ppm，酸含量用自动电位滴定仪798 GPT Titrino（瑞士万通）测定，酸含量<30ppm.文中电解液溶剂的比例均是指质量比。
1.2 电池性能测量电池循环性能及高低温性能测量用方形电池，以人造石墨为负极，LiMn2O4为正极。
电池的循环性能检测用电池程控测试仪BS-9300R（广州擎天实业有限公司）检测。
电池在不同温度下的充放电测量在高低温控制箱WD4003（重庆银河试验仪器有限公司）中进行。
电池的高温检测程序是在室温下以1C 倍率充满电至4.2V截止，然后在所测温度下放置相应的时间后降温至常温以1C倍率放电至2.75V截止；电池的低温性能测量程序是在室温下以1C倍率充满电至4.2V，然后在所测温度下静置4h，再以0.2C倍率放电至2.75V截止。
电池在测循环性能之前经小电流开口化成。
高低温性能测量的电池均是化成分容后再做测量，每一只电池只用于一次高温或循环的测量。
1.3 循环伏安测量循环伏安测量采用三电极体系，工作电极为碳电极（电极制作：将石墨：PVdF=92：8(w%)溶解在N-甲基吡咯烷酮（NMP）中, 搅拌均匀并涂布于铜箔上，电极面积1cm2），金属锂作为参比电极和对电极。
所用仪器为CHI650B电化学工作站（上海辰华）。
文中的电位值均相对于Li/Li+而言。
2 结果与讨论2.1 石墨电极的循环伏安行为图1为天然石墨电极的循环伏安图。
电解液总结
电解液总结1 过充添加剂要求(1)在有机电解液中有良好(de)溶解性和足够快(de)扩散速度,能在大电流范围内提供过充保护作用; (2)在电池使用温度范围内具有良好(de)稳定性; (3)有合适(de)氧化电势,其值在电池(de)充电截止电压和电解液(de)氧化电势之间; (4)氧化产物在还原过程中没有其他副反应; (5)添加剂(de)加入对电池(de)综合电性能没有影响.原理：电聚合,电池内部添加某种聚合物单体分子(如联苯、环己苯、噻吩),聚合单体分子(de)浓度足够大且电解液与单位面积极片(de)接触面积大,聚合物可以穿透隔膜即在正负极之间形成导电桥,从而使电池因短路而电压下降,电聚合反应产物增大了电池(de)内阻,并产生氢气,导致电池在过充状态下内压和温升增加较快.联苯对没有加防爆安全阀(de)电池起不到过充保护作用,原因是电聚合反应不能足够迅速地使电池(de)内阻增大到在电池热量失控之前关闭电池.加入联苯(de)同时,又加入了叔戊基苯,循环性能略有提高.1 mol/L LiPF6-EC/DEC (体积比1∶1)(de)电解液中加入质量分数6%(de)联苯(de)同时,又加入了质量分数2%(de)含氮化合物和少量(de)萘-1,8-磺酸内酯,电池(de)膨胀得到抑制.叔丁基苯与4-乙基苯(de)混合物对以镍酸锂为正极材料(de)电池有一定(de)过充保护能力,且300次循环后,电池容量仍能保持在%以上.二氯苯甲醚和三氟甲氧基苯添加剂对方形063048电池有很好(de)过充保护能力.环己苯(de)加入使电池(de)循环性能降低(200个循环后容量降低28%),膨胀程度增大;若再加入质量分数2%(de)含氮化合物(如:乙烯基吡啶与苯乙烯(de)共聚物 (PVPS)、嘧啶、三乙胺、聚乙烯吡咯烷酮、三嗪),电池(de)循环性能提高,膨胀程度减小.环己苯在4·75 V发生电聚合反应,生成导电聚合物膜,覆盖在正极与靠近正极(de)隔膜上,使电池自放电至安全状态.加入体积分数2%(de)三乙胺,电池(de)膨胀得到抑制,过充能力明显提高,可使电池耐2 C-10 V(de)过充,但电池(de)循环性能降低.2, 2-苯基丙烷是一种比较理想(de)过充保护添加剂,循环性能优于联苯,同时发现电池表面(de)最大温度与电流(de)断开时间密切相关,而与添加剂(de)种类无关.加入噻吩后,电池(de)自放电非常严重,电压在1 h内由 V迅速降低到 V; 3-氯噻吩在 V发生电聚合反应,生成聚3-氯噻吩使电池自放电至安全状态,在电解液中加入质量分数2%(de)3-氯噻吩组成(de)18650电池过充20 min,电池不着火、不爆炸; 3-溴噻吩对锂离子电池也有一定(de)过充保护作用,但3-溴噻吩(de)加入显着降低了电池(de)循环寿命,容量损失严重.噻吩-3-甲腈、噻吩-2-甲腈对锂离子电池也有一定(de)过充保护作用.呋喃(de)加入明显地降低了电池(de)循环性能.吡咯能使电池内部短路,但是由于电聚合反应发生在 V,电池不能充满电;N-甲基吡咯可以把电池过充到 V,但是电压在24 h内迅速降低到 V.该类化合物既包含能够发生电聚合反应(de)芳基,又包含能够发生热聚合、紫外光聚合形成凝胶(de)丙稀酸酯、环氧基、异腈酸盐.与交联剂[聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)或双甲基丙烯酸聚乙二醇酯(PEGDMA)]联用可以增强共聚物(de)机械性能,提高电池(de)过充保护能力;与聚合催化剂(3-氯苯甲醚、过氧化氢)联用可以加快聚合反应速度,使电池在热量失控之前关闭.聚吡啶化合物在有机溶剂中(de)溶解度不大,且在负极发生还原(能钝化负极(de)溶剂如PC、DME可以避免络合物(de)还原).在噻蒽(de)2, 7位引入去电子官能团乙酰基可以把氧化电势提高到 V,还原电势提高到 V;测试结果同时表明2, 7-二乙酰噻蒽添加剂对锂离子聚合物电池有很好(de)过充保护作用,并且其氧化还原电势可提高到 V.茴香醚和联(二)茴香醚在电池中(de)还原氧化过程为二电子反应,增加了添加剂传输电荷(de)能力,通过改变甲基或甲氧基(de)数量可以把其氧化还原电势提高到4·3 V.同时发现该添加剂对锂离子聚合物电池有很好(de)过充保护能力,并且添加剂(de)加入降低了负极(de)极化.质量分数3%~8%(de)三烷基芳基硅烷加入到锂离子电池电解液中,电池过充时不冒烟、不起火、不爆炸,最高温度低于100℃.-EC∶DMC(1∶1)电解液中(de)氧化还原电咪唑钠、二甲基溴代苯在1 mol/L LiPF6势分别为 V、 V,两种添加剂对1250 mA·h(de)18 650电池有很好(de)过充保护能力,且添加剂(de)加入不影响电池(de)综合电性能.1,电聚合添加剂与提高SEI膜稳定性(de)添加剂 (如碳酸锂,苯甲醚等)联用,可以避免因添加剂用量增多造成电池容量、循环寿命下降带来(de)损失;2,电聚合添加剂与聚合反应催化剂(如3-氯苯甲醚、过氧化氢)联用,可以加快聚合反应(de)速度,使电池在热量失控之前关闭;3,电聚合添加剂与一些含氮化合物(如VC,三乙胺等)联用,会抑制电池(de)膨胀,提高过充效果;4,研制和开发一种既包含芳香族化合物官能团,又包含环氧基、丙烯酸酯(de)复杂高分子化合物.电解液添加剂要求：（1）用量虽少,但却能极大改善电池性能；（2）不与电池材料发生副反应,与有机溶剂有较好(de)相溶性；（3）价格相对较低；（4）无毒或毒性较小.一般用量不超过体积分数(de)5%.分类：（1）过充电保护添加剂；（2）SEI膜优化剂；（3）阻燃添加剂；（4）提高电解液导电率(de)添加剂；（5）控制电解液中H2O和HF含量(de)添加剂.1.过充添加剂,电氧化聚合保护添加剂是指一类能在正极和电解液界面发生电氧化聚合反应(de)芳香类和杂环化合物等.A机理,添加剂在正极形成一层聚合物钝化膜,增加了电池(de)内阻,最后使得充电电流中断,B机理,聚合反应生成(de)导电聚合物膜会穿透电池正负极间(de)隔膜,使正负极通过该聚合物膜连接起来,从而疏导了过充(de)电流.除联苯、二甲苯、环己基苯之外,LiBOB对电池(de)过充保护也有一定(de)作用.氧化还原电对：被研究过(de)此种添加剂有：LiI-I2、金属茂合物、芳醚族化合物、噻蒽及其衍生物、一些金属（Fe、Ru、Ir、Ce）配位(de)邻二氮杂菲和嘧啶类等杂环化和物等.Li2B12FxH12－x(de)化合物不仅可作电解质盐,其二价阴离子也能发生可逆(de)氧化还原反应,可作为高伏工作电池(de)过充保护添加剂.2.在有机电解液中添加少量(de)某些物质,它们因比电解液(de)溶剂有较高(de)还原电势而优先发生反应,生成不溶于溶剂(de)固体产物而覆盖在负极表面上.因添加剂参与形成SEI膜,使膜层性能更加优异,我们便把这些物质称之为SEI 膜优化剂.SEI膜优化剂主要可分为三类：（1）物理吸附型,这类添加剂通过物理作用吸附在石墨表面(de)活性点上,抑制溶剂还原,如一些卤代物、烷类化合物等；（2）化学反应型,在首次充电时,这类添加剂与溶剂(de)还原反应中间体或产物发生化学反应,参与形成更加优良(de)SEI膜,如CO2, Li2CO3,一些含氮化合物和含硼化合物等；（3）电化学反应型,在充电过程中,这类添加剂会消耗部分充电电荷,发生电化学还原反应,如碳酸亚乙烯酯（VC）、CS2、亚硫酸乙烯酯（ES）等一些分子中含有双键(de)化合物.SEI膜由无机物和有机物组成,包括碳酸锂、烷基碳酸锂、烷基氧锂及一些电解质盐(de)分解产物等.目前,人们普遍认为SEI膜中(de)有机成分越多,SEI膜越稳定.其原因主要是有机碳酸阴离子和锂离子共同作用形成了有机网状化合物.3.电解液中含有Mn(II),Co(II),Ni(II)等离子,会降低石墨负极(de)电化学性能,而添加NaClO4,则可提高负极(de)可逆容量和电池(de)循环性能.其原因是钠离子会使负极表面(de)SEI膜结构改变,性能更加优良.在1 mol/L Li-ClO4/GBL 体系中加入顺丁烯二酸酐（MA）作为添加剂,MA在较高电位下还原而在石墨表面形成SEI膜,阻止了溶剂GBL(de)还原分解,石墨负极(de)循环可逆容量提高.VC(de)添加减少了电解质盐分解产物（LiF和LixPFy等）(de)生成量,生成以有机物为主(de)SEI膜,显着减少了碳负极上气体(de)生成,电解质盐分解减少,电池(de)不可逆容量就会降低.附着以溶剂还原产物为主(de)SEI膜(de)石墨负极比附着以电解质盐还原产物为主(de)SEI膜(de)石墨负极(de)热稳定性高.一种新型(de)锂盐双草酸硼酸锂[LiB(C2O4)2,Li-BOB]以其具有良好(de)热稳定性和电化学稳定性等优良特点引起人们极大关注,如LiBOB中不含氟原子、磺酸基,甚至不含碳氢键,一般认为正是这些基团导致了锂盐(de)热稳定性差、腐蚀铝箔集流体和低电导率.但由于其成本较高,对水敏感等缺点,限制了其完全应用于锂电池(de)电解质盐4.阻燃添加剂(de)阻燃机理分为物理阻燃和化学阻燃两种,物理阻燃是指物质被烧焦,在液相-气相间形成一层隔绝层,阻止了燃烧过程；化学阻燃是指添加剂会促使气相中发生燃烧(de)反应链被中止.用于锂离子蓄电池电解液阻燃添加剂(de)化合物大多为有机磷化物、有机卤化物和磷-卤、磷-氮复合有机化合物.这些添加剂(de)特点是有较高(de)沸点、闪点,不易燃.如磷酸三甲酯(TMP)、磷酸三乙酯(TEP)、3-苯基磷酸酯(TPP)、3-丁基磷酸酯(TBP)、二氟乙酸甲酯（MFA）、二氟乙酸乙酯(E-FA)、甲基氟代丁基醚（MFE）和六甲基磷腈(HMPN)等.磷酸三甲酯有较好(de)阻燃效用,但是低压时其在石墨负极不稳定,易发生还原,添加剂(de)加入会降低电解液(de)离子导电率和电池(de)可逆性.三(2,2,2－三氟乙基)亚磷酸酯(TTFP)作为电解液阻燃剂(de)阻燃性能和电化学稳定性.实验结果表明其阻燃性能良好.该文认为其阻燃原因是,TTFP溶剂受热蒸发并以气相(de)形式进入火焰,在火焰中发生裂解后产生含磷(de)自由基,含磷自由基能够捕获碳酸酯溶剂燃烧链支化反应(de)主要活性成份氢自由基.由于氢自由基不足,碳酸酯溶剂燃烧链支化反应就会受到抑制从而使电解液(de)可燃性降低.TTFP还能提高电池(de)循环性能和稳定LiPF6基电解液5.锂离子电导率(de)提高主要是靠促进支持电解质锂盐(de)溶解和电离.主要分为与锂离子发生作用型和与阴离子发生作用型两大类.与锂离子作用型主要包括一些胺类和分子中含有两个氮原子以上(de)芳香杂环化合物以及冠醚和穴状化合物,一些低分子量(de)胺类化合物能够和锂离子发生强烈(de)配位作用,实现锂离子和有机溶剂(de)有效分离,减小溶剂化半径,从而显着提高电解液(de)电导率,改善电池(de)比能量和循环效率.冠醚类等大分子化合物与锂离子间(de)强螯合作用虽能有效促进锂盐(de)溶解和电离,但它们与锂离子形成(de)螯合物(de)半径较大,导致锂离子在溶液中(de)迁移数降低,且会在一定程度上增加锂离子在电解液-电极界面上锂离子插入前(de)去溶剂化(de)活化能,线性和环状(de)氮杂醚类化合物,分子中(de)氮原子与一个较强(de)吸电子取代基相连,使得氮原子显缺电子性.这些显缺电子性(de)化合物易与锂盐(de)阴离子结合,达到促进锂盐溶解电离(de)作用.硼类化合物,中心(de)硼原子显缺电子性,形成阴离子接受体.6.有机电解液中存在痕量(de)H2O和HF,对性能优良(de)SEI膜(de)形成具有一定作用,但如果含量过高,不仅导致LiPF6(de)分解,而且会破坏SEI膜这些杂质主要产生于充电过程中,尤其是偶尔(de)过充.溶剂首先与从正极中释放出(de)氧发生化学反应,生成H2O和CO2,生成(de)H2O进一步使LiPF6水解生成酸性产物,如HF和POF3.HF也是正极材料(尤其是尖晶石LiMn2O4)发生分解(de)主要原因.锂或钙(de)碳酸盐除掉电解液中(de)HF,提高了电解液(de)稳定性.Al2O3、MgO、BaO等也能与HF发生反应,但速度较慢.一些酸酐类化合物虽然能较快地去除HF,但却会生成破坏电池性能(de)其它酸性物质.为了提高电解液(de)电导率,作为电解质(de)锂盐应该具有较小(de)晶格能和较强(de)离子溶剂化程度,以便锂盐易于在溶剂中溶解.有机溶剂能与锂离子配位形成螯合物则将极大地促进锂盐在有机溶剂中(de)溶解过程.醚(例如THF)电解液在电压超过4 V以上时,就会发生氧化反应,使有机溶剂发生聚合,如果在有机溶剂分2-)或酯基 (RCOO-),将会子中引入一定(de)电负性基团例如氰基(CN-)、碳酸根(CO3增加有机溶剂(de)耐氧化稳定性,氰基(de)键能高达约930 kJ/mol,具有很强(de)耐氧化稳定性,如乙氰即使在较高(de)电压下也难于被氧化.但乙氰对锂不稳定,能否在锂离子电池中得到应用还有待进一步(de)研究.当锂盐溶解于有机溶剂时,溶剂分子所含(de)氧原子、氮原子几乎都会与锂发生配位作用形成溶剂络合物,从而使锂离子(de)迁移数小于,由此而言降低锂离子(de)极化效应对锂离子迁移数(de)影响以及提高电解液(de)导电性是选择溶剂(de)一个重要标准..在PC或EC 基有机电解液中,阴阳离子间缔合作用按以下递减顺序:LiCF3SO3>LiBF4>LiClO4>LiPF6>LiN(CF3SO2)2>LiAsF6.相同条件下(de)电导率顺序递减一般为:LiAsF6>LiPF6>LiClO4>LiBF4>LiCF3SO3>LiN(CF3SO2)2.有机阴离子盐LiCF3SO3和LiN(CF3SO2)2及其同类物具有良好(de)电化学稳定性和适当(de)电导率,充电时对正极集流体有腐蚀.在电池首次充放电过程中作为锂离子电池(de)极性非质子溶剂不可避免地都要在电极与电解液(de)相界面上反应,形成覆盖在电极表面上(de)钝化薄层—固体电解质相界面膜, SEI膜(de)形成一方面消耗了电池中有限(de)锂离子,另一方面也增加了电极/电解液(de)界面电阻,造成了一定(de)电压滞后.但优良(de)SEI膜具有有机溶剂(de)不溶性,允许锂离子比较自由地进出电极而溶剂分子却无法穿越,从而阻止了溶剂分子共插对电极(de)破坏,大大提高了电池(de)循环寿命,SEI膜机制主要包括以下内容:(1)在一定(de)电极电位下,电解液中溶剂分子、添加剂分子、甚至是杂质分子在电极/电解液界面发生不可逆还原或氧化分解(de)反应,形成SEI;(2)不可逆反应主要发生在电池首次充放电过程中;(3)电极表面完全被SEI 膜覆盖后,不可逆反应即停止;(4)一旦形成稳定(de)SEI膜,充-放电过程可多次循环.在SEI膜机制中,正极表面和负极表面(de)成膜机理不同,一般认为碳负极表面上(de)SEI膜是由溶剂分子、添加剂分子、甚至是杂质分子在碳负极表面上还原(de)产物组成(de),正极表面上(de)SEI膜是由溶剂分子、添加剂分子、甚至是杂质分子在正极表面上被氧化(de)产物组成(de).:(1)SEI膜(de)组成与形成SEI膜(de)反应;(2) SEI膜(de)结构与锂离子传导机理;(3)SEI膜(de)电极界面稳定性.新开发、研究(de)导电锂盐主要是LiCF3SO3和LiN(CF3SO2)2等类似化合物,这类导电盐(de)稳定性好,而且由于阴离子电荷(de)非局域化,离子半径大,具有相当高(de)离子电导率.电解液稳定添加剂含有LiPF6(de)电解液中,在痕量水(de)作用下,LiPF6分解产生HF,HF 与锰酸锂发生如下反应：LiMn2O4 + 4H+ → Li+ + λ-MnO2 + Mn2+ +2H2O,生成(de)Mn2+溶解在电解液中,锰(de)溶解不仅使LiMn2O4活性物质(de)绝对量减少,还会引发LiMn2O4晶格结构(de)转变, 使LiMn2O4丧失或部分丧失电化学活性,降低其稳定性能,影响电池(de)循环寿命.高温条件下, LiMn2O4电极具有催化电解液分解(de)作用,电解液(de)分解又会产生HF,进而促进了锰(de)溶解,磺酸酯是一种重要(de)有机成膜添加剂, 烷基磺酸酯如1,3-丙烷磺酸内酯、1,4-丁烷磺酸内酯等及烯基磺酸酯如1,3-丙烯磺酸内酯具有良好(de)成膜性能和高低温导电性能, 是近年来人们看好(de)锂离子电池有机电解液添加剂,尤其是用在负极为石墨、正极为尖晶石LiMn2O4(de)锂离子电池电解液中,电池(de)高温性能明显改善.1,3-PS 在较高(de)负极电位下在石墨负极表面还原生成致密(de)SEI 膜, 这种优质膜(de)形成,能大大提高石墨/钴酸锂电池在低温－20℃和高温80 ℃下(de)放电容量,1,4-BS 在负极石墨表面还原形成优质(de)SEI 膜,抑制溶剂(de)进一步还原和PC 嵌入石墨层间.1,3-丙烯磺酸内酯与碳酸亚乙烯酯混合使用,电池(de)性能会更好.LiBOB 在石墨电极表面具有优良(de)成膜性质,BOB-可以在较高(de)负极电位[（Li+）]下诱发电极界面SEI 膜(de)形成, 有效地阻止溶剂分子嵌入石墨层间,LiBOB, 可极大提高尖晶石LiMn2O4电池(de)热稳定性, 但LiBOB (de)加入会增加SEI 膜内阻,LiC2O4BF2（简称LiDFOB）与LiB(C2O4)2（简称LiBOB）发现DFOB-在(vs. Li/Li+)(de)负极电位下发生还原反应,生成致密(de)SEI膜,能较好地提高高温（55 ℃）下电池(de)容量保持率,提高循环寿命,且形成(de)SEI 膜内阻比LiBOB 小,在电化学循环过程中, 电解液组分氧化分解会产生微量酸,LiPF6(de)热稳定性差,甚至在室温下就可能发生如下分解反应：LiPF6(s) → LiF(s) +PF5(g),气态PF5具有较强(de)路易斯酸性, 会与溶剂分子中氧原子上(de)孤电子对作用而使溶剂发生分解反应,三氟乙基亚磷酸（简称TTFP）,TTFP 可以与PF5通过电子对形成配合物,抑制单分子PF5与电解液直接接触, 发生分解反应,同时TTFP 还可以起到成膜和阻燃作用,(de)嘧啶和六甲基磷酰胺, 这两种添加剂也能与PF5形成配合物, 提高电池在高温下（85℃）(de)热稳定性,并且对电解液(de)电导率影响很小,异氰酸化合物也能与PF5形成配合物,起到稳定LiPF6,进而提高电池热稳定性和循环寿命(de)作用.正极表面膜(de)主要成分是Li2CO3、烷氧基碳酸锂或聚烷氧基碳酸锂、LiF 及MnF2等(de)一种或几种,TPFPB 能提高电解液(de)分解电压, 增加正极表面LiF 在电解液中(de)溶解, 提高电池(de)容量保持率.二甲基乙酰胺（简称DMAC）是一种极性疏质子溶剂,具有较宽(de)电化学稳定窗口（0～,Li+）,可以作为LiPF6基电解液(de)热稳定添加剂.电解液中加入少量DMAC,可以抑制尖晶石LiMn2O4表面膜(de)腐蚀,减少LiF 在正极界面(de)沉积,提高电池(de)稳定性能.Al2O3、MgO、BaO 和锂或钙(de)碳酸盐等作为添加剂加入到电解液中, 它们将与电解液中微量(de)HF 发生反应, 降低HF (de)含量,阻止其对电极(de)破坏和对LiPF6分解(de)催化作用,有机胺化合物能通过分子中(de)氢原子与水分子形成较弱(de)氢键,从而阻止水与LiPF6(de)反应.乙醇胺,它不影响电解液与正、负极(de)相容性,并能抑制电解液中LiPF6(de)水解和热解反应,使电池(de)容量衰减率降低50%,提高了电解液(de)稳定性和电池(de)循环寿命,六甲基硅氮烷,提高了LiMn2O4电池(de)高温储存能力,通过研究其作用机理发现,六甲基硅氮烷与电解液中微量水反应生成NH3, 生成(de)NH3与电解液中微量HF 发生中和反应,SEI膜主要由Li2CO3、烷基锂、烷氧基锂和其他锂盐组成.SEI 膜主要分成两层, 即嵌锂前形成(de)多孔层和嵌锂时形成(de)紧密层, 后者电导率较高.VC,VEC, AEC, VA 等可进行电化学聚合成膜.具有较溶剂高(de)还原电位, 充电时优先形成难溶固体产物覆盖在石墨表面,通过还原产物在石墨表面催化活性点吸附辅助SEI 成型.主要为S 基、N 基化合物, 如SO2、CS2、SX2-、ES、PS 及硝酸盐, 该类添加剂由于S 自身(de)氧化- 还原穿梭作用, 引起一定程度(de)电池自放电.最具代表性(de)如TPFPB, 理论上它能和LiF6 以1∶1( 物质(de)量比) 形成复合化合物, 添加~ mol/L TPFPB( tris- (pentafluorophenyl borane))就能有效地提高LiPF6 和LiBF4 基电解液(de)循环性能和降低容量衰减率锰系材料(de)性能弱化主要由于充电( 特别是过充电) 导致(de)水、酸及电解液(de)不可逆氧化, 通过加入N- Si 基化合物可起到捕获H2O 和HF、保护锰系正极材料(de)目(de)是加入(de)添加剂与溶解(de)金属离子联合作用在电极表面生成难溶物.如LiBOB 与Mn2+可互相作用形成如下网状结构达到保护锰系正极材料(de)目(de)一些含>C=O 或>P=O (de)化合物就能通过其与PF5间(de)弱结合起到降低PF5 反应活性(de)目(de).如TTFP学中断反应.物理阻隔即反应过程中添加剂作用在界面形成隔离层以阻止反应继续发生.化学中断反应即添加剂在高温下产生阻燃性自由基, 吸收可燃性自由基, 从而中断链式反应(de)发生, 避免燃烧或爆炸.前者主要应用于浓缩相, 后者用于气相阶段,,电解液中(de)E M C和H2O 降低了1M LiPF6电解液(de)热稳定性.其中,E M C 分解为D E C 和D M C ,而D E C 和D M C 又与LiPF6 (de)分解产物PF5 发生系列复杂(de)有机化学反应,释放大量(de)热与气体.说明EMC在应用于高温条件下(de)电池,或者对电池热安全性要求较高(de)环境时,需要尽可能减少电解液中E M C (de)含量.常规锂离子电池有机电解液本身(de)热稳定性并不差,关键是在真实电池中,电解液与充放电态(de)正极、负极发生相互作用,这才是锂离子电池安全性(de)根本所在.,纯LiPF6直到250℃仍是热稳定(de).所有正极材料表面均含有—L i F 、R O C O 2L i 、R O C O 2M 、R O L i 、M C O3 、Li 2CO3,MF 2(M= 过渡金属)、聚碳酸酯,在高温条件下,PF6-阴离子与溶剂之间,以及所有电解液组成与正极材料之间存在着明显(de)氧化还原反应,PF6-及其产物P F 5 与溶剂分子生成H F ,而H F 会与负极表面上固体电解质膜（S E I 膜）中(de)主要成分R O L i 、ROCO2Li、Li2O和LiOH发生反应,生成LiF并在负极表面发生沉积.含有LiF(de)SEI 膜会严重阻碍Li离子(de)迁移,富集程度越高,影响程度越大.同时产生(de)高阻抗物质会使石墨颗粒之间绝缘隔离,随着高温条件下不断充放电,电极界面阻抗以及活性物质与导电物质间(de)绝缘隔离,不断导致负极性能恶化,最后导致锂离子电池容量太低而失效.常规电解液中加入有机硅化合物,能够明显改善电池(de)高温性能,而没有加入此种添加剂(de)常规电解液(de)高温性能就非常差.他们认为机硅化合物R4Si会与电解液中(de)HF和H 2O 发生反应,避免他们与SEI膜发生危害负极性能(de)副反应,从而改善了电池(de)高温性能,温下电解液与LiC6电极(de)热反应是SEI膜(de)碎裂反应以及与粘结剂和电解液(de)反应,反应主要发生在负极(de)表面,石墨(de)晶型结构在160℃热反应前后没有变化.LiAsF6有毒,LiClO4 易于氧化爆炸,但由于其公认(de)电化学稳定性,被广泛用于电化学试验,LiBF4电导率小,且可能会在负极表面(de)发生反应进而严重影响极化,但却是对尖晶石锰酸锂(de)腐蚀是最小(de),LiSO3CF3防过充添加剂,氧化还原梭.1,2-二甲氧基苯（藜芦醚,索尼）[15] 、二氟苯甲醚（LG）、联吡啶（三洋）、联苯碳酸酯（三洋和Ube） [16].但此类防过充添加剂仅适用于较低充电电流(de)情况.联苯和环己基苯.但两种添加剂共同(de)缺点是,即使是加入少量(de)添加剂,电解液(de)电导率也会明显降低,这会明显影响大容量电池(de)倍率性能,同时不可避免地也会影响到电池(de)循环型性能低温条件下电池性能恶化(de)原因可分为以下几种[17,18,19]：电解液电导率恶化；正负极材料内锂离子(de)迁移速度变慢；电极/电解液界面上扩散、电荷转移速率减缓；隔膜(de)润湿和/或透过性变差；电池(de)设计特征.19] ：⑴1M LiPF6 EC+DEC+DMC (1: 1 : 1 v / v ) ；⑵1 M L i P F 6EC+DMC+EMC (1:1:1 v/v)；⑶1M LiPF6 EC +EMC (1:3 v/v).目前,混合溶剂(de)趋势是采用四元及以上(de)溶剂体系.1. 0 M L i P F 6 E C + D E C + D M C + E M C ( 1 : 1 : 1 : 3 v / v ) ,在电池体系MCMB/LiNi 0 . 8Co 0 . 2 O 2中表现出优异(de)低温（-40℃）性能.K. Xu、. Zhang等人[17]发现对于同样(de)溶剂体系（EC–D M C–DEC (1:1:1,质量比)）,LiBF4和LiPF6电解液表现迥异.当温度降至低于-20℃后,除了电导率较低之外, LiBF4电解液还会析出LiBF4 或EC,而LiPF6电解液不存在此现象.但与LiPF6 电解液相比,在-20℃采用LiBF4电解液(de)电池却多发挥出1 5 % (de)放电容量,因为虽然LiBF4电解液(de)电导率较小,但其电荷转移阻抗相对更小.电解液溶剂低温性能(de)提高主要归因于EMC 具有低(de)熔点,它作为共溶剂有效拓宽了EC/DMC (de)温度范围..在电解液中添加适量链状羧酸酯,锂离子电池(de)低温性能同样也可以得到改善.可以使用(de)链状羧酸酯主要包括乙酸甲酯（MA）、乙酸乙酯（EA）、甲酸甲酯（MF）、丙酸甲酯（MP）和丙酸乙酯（EP）、丁酸甲酯（MB）、。