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
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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。