锂离子电池电解液有机溶剂
锂离子电池电解液
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。
锂离子电池电解液的溶质、有机溶剂、添加剂的研究PPT精选文档
因此必须通过添加剂对锂离 子电池进行过充电保护，提 高其使用的安全性。根据不 同的防过充作用机理，常用 的防过充添加剂可分为氧化 还原添加剂、电聚合添加剂 2类。
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2一甲氧基萘用作锂离子电池过充保护添加剂
采用2一甲氧基萘作为过充保护添加剂，研究了其对磷酸铁锂电池首次充 放电性能 、常温循环性能和过充性能的影响。
图l为分别含 0％、2％、5％、7％2一甲氧基萘添加剂的锂离子电池以
0.05C的电流恒流充电4h，电压上限为3.65V，再用 0.1C的电流再次恒流充电
4h，电压上限为3.65V的电压／容量曲线；开始充电时电压瞬间升至2.25V，然
后上升趋势减缓，出现了一个短暂的小平台，平台结束后，电压瞬间升高至
3.1V，之后电压升势变缓，最终完成充电。
草酸根的五元环发生开环反应形成CO-COOH基团。此开环反应在电池 首次循环中会形成1.5V的充电平台， 造成首次充放电效率降低。
（5）在低温下的循环性能和倍率 性能较好；
（6）热稳定性良好，分解温度高；
（7）易溶解于线形碳酸脂中，所 形成的电解液具有更低的黏度和更 高的润湿性。
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03 PART THREE
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2一甲氧基萘用作锂离子电池过充保护添加剂
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2一甲氧基萘用作锂离子电池过充保护添加剂
本文采用了2一甲氧基萘作为 锂离子电池的添加剂，研究了其 对磷酸铁锂电池电化学性能和耐 过充性能的影响。结果表明添加 5％的 2-甲氧基萘对改善锂离子 电池的耐过充性能具有一定的效 果，同时对电池的电化学性能没 有影响。
02 PART TWO
对锂离子电池电解质溶质的研究
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电解质溶质需要满足以下几点要求:
（1）溶质需要能够完全的溶解在非水溶剂中，并且溶解后的电解液中的 离子(特别是锂离子)需要有足够大的迁移速率。
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。
锂电池电解液
锂电池电解液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。
闪点：160℃;可作为锂电池电解液的优良溶剂2.碳酸丙烯酯分子式：C4H6O3闪点（°C）：>230 ，按一般低毒化学品规定储运。
3.碳酸二乙酯分子式：C5H10O3闪点25℃稳定性:稳定;危险标记 7(易燃液体);用作溶剂及用于有机合成4.碳酸二甲酯：C3H6O3闪点17 ℃(OC)。
爆炸上限（V/V）：20.5% [1] 爆炸下限（V/V）：3.1% [1] 5.碳酸甲乙酯闪点23°C。
由于甲乙基的不平衡性，该产品不稳定，不适宜长期储存。
按易燃化学品规定储运6.六氟磷酸锂潮解性强;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。
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，具有极强的腐蚀性，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会造成难以治愈的灼伤。
但对塑料、石蜡、铅、金、铂不起腐蚀作用。
能与水和乙醇混溶。
锂电池电解液主流生产工艺流程
锂电池电解液主流生产工艺流程一、概述锂电池电解液是锂离子电池中的关键组成部分，它包含锂盐和溶剂。
电解液的主要功能是提供离子传输的介质，确保锂离子在正负极之间的迁移，从而实现电能的存储和释放。
本文将介绍锂电池电解液的主流生产工艺流程。
二、原料准备1. 锂盐制备：锂盐是电解液中不可或缺的成分，主要有氧化锂、氢氧化锂等。
首先，将锂金属或锂化合物与酸反应制备出锂盐溶液，然后经过过滤、结晶等工艺步骤，得到纯净的锂盐。
2. 溶剂选择：目前主要使用的溶剂是有机碳酸酯类和无机碳酸盐类。
有机溶剂具有较高的溶解度和较低的电导率，适合用于高能量密度的锂离子电池。
无机溶剂则具有较高的电导率和较低的燃烧性，适合用于高功率锂离子电池。
三、电解液配制1. 锂盐溶解：将锂盐加入溶剂中，通过搅拌和加热等工艺控制，使锂盐充分溶解在溶剂中，形成锂盐溶液。
2. 添加添加剂：根据不同的应用需求，可以向电解液中添加一些添加剂，如导电剂、稳定剂、增容剂等。
这些添加剂可以提高电解液的电导率、稳定性和安全性。
四、电解液过滤和纯化1. 过滤：为了去除电解液中的杂质和固体颗粒，通常需要进行过滤。
通过滤纸、滤网等过滤装置，将电解液进行过滤，得到纯净的溶液。
2. 纯化：为了进一步提高电解液的纯度，可以采用离子交换树脂或膜分离等方法进行纯化处理。
这些方法可以去除电解液中的杂质离子，使电解液更加纯净。
五、电解液充填与封装1. 充填：将纯净的电解液注入到锂电池的正负极之间，确保电解液可以充分浸润电极材料，并形成离子传输通道。
2. 封装：通过密封工艺，将充填好电解液的电池进行封装。
封装材料通常为聚合物薄膜或金属壳体，以确保电解液不外泄，并保护电池内部免受外界环境的影响。
六、质量检测与包装1. 质量检测：对生产好的锂电池电解液进行质量检测，包括电导率、离子浓度、PH值、溶解度等指标的测试，以确保电解液符合相关标准和要求。
2. 包装：将通过质量检测的电解液进行包装，通常采用密封的容器或袋装，以确保电解液在运输和储存过程中不会泄漏或受到污染。
锂离子电池电解液-精选文档
会发生析液而失效。凝胶聚合物锂离子电 池已经商品化。
凝胶型电解质
• 凝胶型聚合物电解质主要成分和液态有机 电解质基本相同，只是将液态有机电解质 吸附在凝胶状的聚合物基质上，因此除了 需具备以上条件外，还应具备与电极活性 物质之间的粘接性好、所有的溶剂均固定 在聚合物基体中，不存在自由有机溶剂， 以保证不发生漏液、弯曲性能好机械强度 大等特点。
• 4） 化成
• 用专用的电池充放电设备对成品电池进行 充放电测试，对每一只电池都进行检测， 筛选出合格的成品电池，待出厂。
动力离子蓄电池电性能的分析测试
• 充放电测试 • 恒流充放电测试(CD)是检测样品电化学性
能最直接的方法，电池在充放电循环中的 充放电容量、电流倍率特性、充放电效率 和循环稳定性等等均可通过充放电测试得 到。由于金属锂负极(3860mAh/g)相对于一 般的正极材料大大过量，所以仪器测出的 正极材料容量即为电池的整体容量。
• I 制备容易、成本低。
液体电解液
• 电解质的选用对锂离子电池的性能影响非 常大，它必须是化学稳定性能好尤其是在 较高的电位下和较高温度环境中不易发生 分解，具有较高的离子导电率(>10- 3 s/cm )，而且对阴阳极材料必须是惰性的、 不能侵腐它们。
• 导电盐有L iClO4、LiPF6、LiBF6、LiA sF6 和LiOSO2CF3,它们导电率大小依次为
具有较高的离子导电率，因此目前锂离子 电池基本上是使用LiPF6。目前商用锂离子 电池所用的电解液大部分采用LiPF6的 EC2DMC，它具有较高的离子导电率与较 好的电化学稳定性。
锂电池爆炸氟化氢产生量
锂电池爆炸氟化氢产生量
锂电池爆炸时会产生一定量的氟化氢。
锂电池采用锂离子存储电能，其电解液中常含有含氢氟酸盐的有机溶剂。
当电池发生短路、过热等故障时，电解液中的氢氟酸盐会分解产生氟化氢。
氟化氢是一种有毒气体，有强烈的刺激性和腐蚀性。
它可以燃烧，形成氟气和水。
氟化氢也具有一定的爆炸性，当氟化氢浓度达到一定限度时，与空气中的氧气反应并产生爆炸。
爆炸事故发生时，产生的氟化氢会迅速扩散到周围环境中，对人体和环境造成危害。
因此，在锂电池的生产、储存和使用过程中，需要采取相应的安全措施来防止氟化氢泄漏和爆炸。
电解液锂盐配比
电解液锂盐配比电解液是电池中的一个关键元素，它在锂离子电池中具有传递锂离子的功能，作为电子设备等各种应用的重要组成部分，其稳定性和安全性非常重要。
本文将介绍锂离子电池中常用的电解液锂盐配比。
一、电解液锂盐的类型锂离子电池的电解液主要由有机溶剂和锂盐组成，锂盐是锂离子的主要传输体，在锂离子电池中使用的锂盐主要有以下几种：1、锂六氟磷酸盐（LiPF6）：是目前最为广泛使用的锂盐，其在室温下稳定性很好，且有较高的电化学稳定性和电导率。
2、锂四氟硼酸盐（LiBF4）：具有较好的化学稳定性，但其电化学性能稍逊于 LiPF6。
3、锂氟化物（LiF）：具有高电容性和高导电性，但其在高温下易分解，对材料的腐蚀性也较强。
二、电解液中的溶剂电池电解液中的溶剂通常采用有机溶剂，主要包括碳酸酯类、醇类、醚类和亚碳类等。
这些有机溶剂使用相应的锂盐作为电解质，可以形成电解液。
各种有机溶剂在锂离子电池中都具有其独特的性质，常用的有机溶剂包括：1、丙二醇二甲醚（DGMEO）：是一种低毒性的有机溶剂，具有很好的溶解性和稳定性，对材料腐蚀性较小。
电解液锂盐的配比是指在电池电解液中，锂盐与有机溶剂的比例，不同的锂盐和溶剂具有不同的最佳配比比例，下面以锂六氟磷酸盐为例，介绍其最佳配比：2、电解液中的有机溶剂，通常采用碳酸酯类和醇类混合，其最佳配比的碳酸酯类和醇类比例为：碳酸酯类55-60％，醇类35-40％。
3、为了获得更高的电化学性能和稳定性，电解液中通常会添加一些添加剂，例如：VC、EC、DMI、DEX、EMC等。
总之，电解液锂盐配比是影响锂离子电池性能的重要影响因素之一，不同的锂盐和有机溶剂有其独特的最佳配比比例，需要根据电池不同的应用场景进行调整和优化。
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。
n-甲基吡咯烷酮 锂电 用途
n-甲基吡咯烷酮锂电用途
N-甲基吡咯烷酮是一种有机溶剂，常用于电池制造中的锂离子电池。
它在锂电池中的主要用途包括以下几个方面：
1. 电解液添加剂：N-甲基吡咯烷酮可以作为锂离子电池电解液中的添加剂。
它具有优异的化学稳定性和低闪点，可以提高电解液的溶解性和离子传递效率。
2. 电极材料制备：N-甲基吡咯烷酮可用于制备锂离子电池的正负极材料。
它可以作为溶剂将活性材料与导电剂、粘结剂等混合，并形成均匀的电极浆料。
3. 锂离子电池制造工艺：N-甲基吡咯烷酮可用作锂离子电池制造过程中的溶剂，如浸渍电解液、电池装配过程中清洗溶剂等。
总的来说，N-甲基吡咯烷酮在锂电池中的应用主要体现在电解液添加剂、电极材料制备和制造工艺等方面。
它可以提高电池的性能和稳定性，促进锂离子的传递和储存，从而提高电池的循环寿命和能量密度。
锂离子电池制备方法
锂离子电池制备方法
锂离子电池是当今应用最广泛的一种电池，其制备方法主要包括以下几个方面：
1. 步骤一：阳极和阴极的制备。
锂离子电池的阳极通常采用石墨材料，阴极采用过渡金属氧化物，如钴酸锂、镍钴锰酸锂等。
制备过程中需要将材料进行研磨、筛分等处理，以得到适当的粒度。
2. 步骤二：电解液的制备。
锂离子电池的电解液通常采用有机溶剂，如碳酸酯、聚碳酸酯、醚类等，其中又以丙二醇二甲醚碳酸酯最为常用。
在相应的有机溶剂中加入电解质盐，如LiPF6、LiBOB、LiClO4等。
3. 步骤三：电池组装。
将阳极、阴极和电解液分别装入电池的正负极和隔膜中，经过压合、卷曲等工艺制成电池。
4. 步骤四：电池封装。
将电池进行封装，以保持电池内部的稳定环境，防止电池的漏液和短路等问题。
总之，锂离子电池的制备方法可以概括为阳极、阴极和电解液的制备，电池组装以及电池的封装等步骤。
锂电池电解液的voc 主要成分
锂电池是一种常见的充电电池，被广泛应用于电动车、无线终端、笔记本电脑等各种电子设备中。
电解液作为锂电池的重要组成部分，其组成对电池的性能和安全性起着至关重要的作用。
本文将重点探讨锂电池电解液的voc（挥发性有机物）主要成分。
一、常见电解液1. 有机溶剂：有机溶剂是锂电池电解液的主要成分之一。
常见的有机溶剂包括碳酸酯、碳酸酰胺、醚类化合物等。
这些有机溶剂具有较高的溶解性能，能够有效地溶解锂盐和提高锂离子的传输速率。
然而，有机溶剂的挥发性较强，容易造成安全隐患，因此在电解液的选择和设计中需要仔细考虑。
2. 锂盐：锂盐是电解液中的一种重要成分，常见的锂盐有LiPF6、LiBF4、LiClO4等。
锂盐的种类和浓度直接影响着电解液的离子传输性能和稳定性。
合适的锂盐可以提高电池的性能，但过高的浓度可能会导致电解液的粘度增加和锂盐的沉积，从而影响电池的循环寿命和安全性。
3. 添加剂：为了提高电池的性能和安全性，电解液中通常还会添加一些功能性的添加剂，如抑制剂、添加剂和润滑剂等。
这些添加剂可以减少电极和电解液的不良反应，提高电池的循环寿命和安全性。
二、 VOC主要成分锂电池电解液中的挥发性有机物（VOC）是指在常温下易挥发成气态的有机化合物。
VOC的主要成分包括有机溶剂和添加剂中的挥发性成分。
VOC的挥发性不仅会导致电解液的损失，还可能会造成安全隐患。
1. 有机溶剂中的挥发性有机物：由于有机溶剂是电解液的主要成分之一，其中的有机溶剂会在电池运行过程中挥发出来，造成电解液的损失。
有机溶剂的挥发性还会导致电池内部压力升高，增加电池的安全风险。
2. 添加剂中的挥发性有机物：电解液中的添加剂也可能会含有挥发性成分，这些挥发性成分同样会影响电池的性能和安全性。
在电解液的配方设计中，需要充分考虑添加剂的挥发性，并选择合适的添加剂以减少VOC对电池的影响。
三、应对措施1. 选择低挥发性的溶剂和添加剂：为了减少电解液的VOC含量，可以选择低挥发性的有机溶剂和添加剂，减少其挥发。
常见锂离子电池电解液电导率
常见锂离子电池电解液电导率
锂离子电池是目前广泛应用于移动电子设备、电动汽车等领域的重要能源储存装置。
其中，电解液作为锂离子的载体，具有重要的电化学性质。
电解液电导率是衡量电解液导电性能的重要指标之一，它直接影响着锂离子电池的性能和寿命。
常见的锂离子电池电解液有无机电解液和有机电解液两种，它们的电导率存在巨大差异。
无机电解液主要是指含有锂盐（如LiPF6，LiClO4等）的有机溶剂（如碳酸酯、碳酸酰基等）配制而成的电解液。
这种电解液的电导率较高，一般在0.1~1 S/cm之间，但其稳定性较差，容易发生副反应，导致锂离子电池寿命缩短。
因此，在实际应用中，无机电解液多用于高功率领域，如电动汽车、工具等。
有机电解液则是指利用有机化合物（如碳酸酯、醚、酯等）作为溶剂，加入锂盐，配制而成的电解液。
这种电解液的电导率相对较低，一般在10-4~10-2 S/cm之间，但其稳定性较好，不易出现副反应，可以提高锂离子电池的寿命。
因此，在低功率领域，如移动电源、智能手表等，有机电解液应用更为广泛。
总体而言，电解液电导率的高低应根据具体的应用需求和电池性能要求进行选择，以实现最佳的性能和寿命。
- 1 -。
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。
锂电池电解液详解
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
a) 固体反应体系和液体电解质 b) 液体和气体反应体系和固体电解质
电解质窗口的响应能级和电极中的电化学位的关系
关注要点
1. 有机溶剂氧化电位 通常alkyl carbonates > esters > ethers
2. 钝化活性物质表面SEI膜
3. 抗氧化与抗还原能力的平衡
3. 3 工作温度区间
电解液基础知识讲座
刘道坦 2007.1.19
主要内容
1. 锂离子电池电解液简介 2. 电解液的基本组成及成分性质 3. 电解液的设计 4. 电解液使用的若干问题
一）锂离子电池电解液简介
1. 1 前言
那是 一个夏 意初起 的夜晚 ，那是 我第一 次倾听 你并茂 声情的 夜晚， 那个夜 晚， 思 绪 在 你 款 款情深 的声音 里缓缓 地流动 ……整 个夜晚 都沉静 在你清 澈如水 的音韵
2ROCO2Li+H2O HF+ROLi Li2CO3＋2HF ROCO2Li＋2HF
锂离子电池电解液成分
锂离子电池电解液成分锂离子电池电解液是锂离子电池中的重要组成部分，负责传递锂离子在电池的正负极之间进行充放电。
电解液的成分直接影响锂离子电池的性能和安全性。
下面将介绍几种常见的锂离子电池电解液成分。
1. 有机溶剂：有机溶剂是锂离子电池电解液中的主要成分之一。
常见的有机溶剂包括碳酸酯类、醚类、腈类等。
有机溶剂主要用于溶解锂盐，使其能够形成离子状态。
此外，有机溶剂还具有较高的电导率和较低的粘度，有利于锂离子在电池中的迁移。
但是，有机溶剂也具有易燃、挥发性强等缺点，对电池的安全性提出了挑战。
2. 锂盐：锂盐是锂离子电池电解液中的重要成分，常见的锂盐有锂氟化物、锂磺酸盐、锂硼酸盐等。
锂盐溶解在有机溶剂中，形成离子状态的锂离子，起到导电作用。
锂盐的选择直接影响电池的性能和安全性。
例如，锂氟化物具有较高的离子导电性能，但是对电池正极材料有一定的腐蚀性；锂磺酸盐相对比较稳定，但是其导电性能较差。
3. 添加剂：为了改善锂离子电池的性能，电解液中通常还添加了一些辅助剂。
常见的添加剂包括添加剂、稳定剂、抑制剂等。
添加剂可以提高电解液的稳定性、抑制电池的自放电、改善电池的循环寿命等。
例如，添加锂盐阳离子的复合添加剂可以提高电池的循环寿命和容量保持率；稳定剂可以减少电池的自放电反应，提高电池的安全性。
4. 溶剂添加剂：溶剂添加剂是一种用于改善电池性能和安全性的添加剂。
常见的溶剂添加剂有聚合物添加剂、硫醇类添加剂等。
聚合物添加剂可以增加电解液的粘度，提高电池的安全性；硫醇类添加剂可以减少电池内部的过电位，提高电池的稳定性。
5. 离子液体：离子液体是一种新型的电解液成分，具有较低的挥发性、较高的电导率和较宽的电压窗口等优点。
离子液体的种类较多，可以根据具体应用需求进行选择。
离子液体的引入可以改善锂离子电池的安全性和循环寿命，但是其成本较高，目前在商业化应用中还存在一定的挑战。
锂离子电池电解液的成分是多种多样的，包括有机溶剂、锂盐、添加剂、溶剂添加剂和离子液体等。
锂电池的电解液
聚乙烯、聚丙烯微孔膜锂电池的电解液是电池的一个重要组成部分，对电池的性能有很大的影响。
在传统电池中，电解液均采用以水为溶剂的电解液体系。
但是，由于水的理论分解电压只有1.23V，即使考虑到氢或氧的过电位，以水为溶剂的电解液体系的电池的电压最高也只有2V左右(如铅酸蓄电池)。
锂电池电压高达3~4V，传统的水溶液体系显然已不再适应电池的需要，而必须采用非水电解液体系作为锂离子电池的电解液。
锂电池电解液主要采用能耐高电压而不分解的有机溶剂和电解质。
锂离子电池采用的电解液是在有机溶剂中溶有电解质锂盐的离子型导体。
一般作为实用锂离子电池的有机电解液应该具备以下性能：(1)离子电导率高，一般应达到10-3~2*10-3S/cm；锂离子迁移数应接近于1；(2)电化学稳定的电位X围宽；必须有0~5V的电化学稳定窗口；(3)热稳定好，使用温度X围宽；(4)化学性能稳定，与电池内集流体和恬性物质不发生化学反应；(5)安全低毒，最好能够生物降解。
适合的溶剂需其介电常数高，粘度小，常用的有烷基碳酸盐如PC，EC等极性强，介电常数高，但粘度大，分子间作用力大，锂离于在其中移动速度慢。
而线性酯，如DMC(二甲基碳酸盐)、DEC(二乙基碳酸盐)等粘度低，但介电常数也低，因此，为获得具有高离子导电性的溶液，一般都采用PC+DEC，EC+DMC 等混合溶剂。
这些有机溶剂有一些味道，但总体来说，都是能符合欧盟的RoHS, REACH要求的，是毒害性很小、环保有好性的材料。
目前开发的无机阴离子导电盐主要有LiBF4,LiPF6,LiAsF6三大类，它们的电导率、热稳定性和耐氧化性次序如下：电导率：LiAsF6≥LiPF6>LiClO4>LiBF4热稳定性：LiAsF6>LiBF4>LiPF6耐氧化性：LiAsF6≥LiPF6≥LiBF4>LiClO4LiAsF6有非常高的电导率、稳定性和电池充电放电率，但由于砷的毒性限制了它的应用。
锂离子电池电解液有机溶剂
N-Methyl-2-Pyrrolidone 或 N-methyl Tpyrrolidone
N-methyl-2-pyrrolidinone
/ Ethylene resin
872-50-4
C5H9NO
2687-91-4
C6H11NO/CH3N(CH2)3CO
63231-66-3
CH2CHCl)m(CH2CH2)n(CHClCHCl)p
锂离子电池电解液用有机溶剂物性数据
化学名称 别名 英文名称 CAS 号 分子式 碳酸二丁酯（DBC） 碳酸二正丁酯 di-n-butyl carbonate 542-52-9 C9H18O3
Butyl methyl carbonate
碳酸甲丁酯（BMC）
碳酸二丙酯（DPC） 碳酸二正丙酯 dipropyl carbonate 623-96-1 C7H14O3
锂离子电池电极用有机溶剂物性数据
化学名称 别名 英文名称 CAS 号 分子式/结构式 N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)
N-Methyl— pyrrolidone (l-Methyl-2-pyrrolidone)
N-乙基吡咯烷酮（NEP）
氯化聚乙烯（CPE，CM）
chlorinated polyethylene
蒸气压（100°C） 折射率（25°C） 表面张力（25°C） 外观 特性 用途 包装贮存
24 mmHg 1.465～1.470 41 Dynes/cm
无色至微黄色液体，微有胺的气味 无臭无毒，有微弱的氨味。除低级脂肪烃外，能溶解 大多数有机与无机化合物。能与极性气体、高分子化 合物互溶，如清洗机械杂质。 无色澄净液体，有弱碱性；是强极性有机 溶剂，可与水和一般有机溶剂任意互溶
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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化学名称 别名 英文名称 CAS 号 分子式 Dimethyl Carbonate 616-38-6 碳酸二甲酯（DMC） 碳酸二乙酯（DEC） 二乙基碳酸酯 Diethyl Carbonate 105-58-8 Ethylene Carbonate 96-49-1 碳酸乙烯酯（EC） 碳酸丙烯酯（PC） 1,2-丙二醇碳酸酯) Propylene carbonate 108-32-7 碳酸甲乙烯酯（EMC） 碳酸甲乙酯， 乙酸乙酯
甲酯（PA） 丙炔酸 Propiolic Acid 471-25-0 C3H2O2
乙酸甲酯(MA) 醋酸甲酯 Methyl acetate 79-20-9 C3H6NO2
甲酸甲酯(MF)
甲酸甲酯;蚁酸甲酯;甲酸甲酯
丙酸甲酯（MP）
/ Methyl propionate
Methyl formate 107-31-3 C2H4NO2
N-Methyl-2-Pyrrolidone 或 N-methyl Tpyrrolidone
N-methyl-2-pyrrolidinone
/ Ethylene resin
872-50-4
C5H9NO
2687-91-4
C6H11NO/CH3N(CH2)3CO
63231-66-3
CH2CHCl)m(CH2CH2)n(CHClCHCl)p
118.13
118.1
-43℃/132℃/35℃ 0.98g/cm3 0.87mPa.S 2.8 c/v.m
-55℃/119℃ 1.01g/cm3 0.74 mPa.S 2.9 c/v.m
0.75 mPa.S 2.8c/v.m
无色透明液体
有较强吸湿性，溶于乙醇、 乙醚等有机溶剂，不溶于水 Q/CH02–2003
蒸气压（100°C） 折射率（25°C） 表面张力（25°C） 外观 特性 用途 包装贮存
24 mmHg 1.465～1.470 41 Dynes/cm
无色至微黄色液体，微有胺的气味 无臭无毒，有微弱的氨味。除低级脂肪烃外，能溶解 大多数有机与无机化合物。能与极性气体、高分子化 合物互溶，如清洗机械杂质。 无色澄净液体，有弱碱性；是强极性有机 溶剂，可与水和一般有机溶剂任意互溶
分子结构
分子量 浓度 熔点/沸点/闪点 密度（20℃） 粘度（25°C） 介电常数 PH 值（10%溶液） 蒸馏范围（198～208°C）
99.13 > 99.9 wt% -24℃/204℃/99°C 1.03g/cm 1.65 CP 7.9c/v.m 7～9 > 95 Vol.%
3
113.1
-77℃/212℃/76 0.993 g/ml（25℃） 3.5 mPa.s
72.11
74.08
90.12
-43/206℃/？ 1.13g/cm3 1.7mPa.S 42 c/v.m -3.0V/＋5.2V
无色透明低粘度液体 有较强吸湿性，有微 弱的丁酸味道
-137℃/80℃/ 10.4 °F
-108/66℃/？ 0.89g/cm3 0.46 mPa.S 7.4 c/v.m ？/＋2.2V
透明液体
具有吸湿性，不溶于水，溶 于醇、醚等有机溶剂。易燃， 易爆。Q/CH014--2003
无色针状或片状结晶， 或白色结晶体
有较强吸湿性，产品标准 Q/CH04—2003
无 色 透 明液体有水果 香味
具有较强吸湿性， 不溶于水， 溶 于醚、醇。化学性质不稳定，易 分解 成 醇和 二 氧化 碳， Q/CH13-2003 提高其能量密度、增大放电能 力、提高使用稳定性及安全性。
90.08 ≥99.99% 4℃/89℃/18℃ 1.06g/cm3 0.59mPa.S 3.1c/v.m
118.13 ≥99.99% -43℃/126℃/33℃ 0.972g/cm
2
88.06 ≥99.99% 39℃/248℃/157℃ 1.41g/cm3 1.9mPa.S 85.1c/v.m -3.0V/＋3.2V
Methyl-Ethyl Carbonate
碳酸甲丙酯（MPC）
碳酸甲异丙酯(MiPC)
Methylpropyl Carbonate 56525-42-9 C5H10O3
623-53-0
C3H6O3
C5H10O3
C3H4O3
C4H6O3
C4H8O3/ CH3COOC2H5
分子结构
分子量 浓度 熔点/沸点/闪点 密度（20℃） 粘度（40℃） 介电常数 还原/氧化电位 外观
透明液体 易潮解，和水以任意
-95/78℃/？ 1.07g/cm3 0.59 mPa.S 7.1 c/v.m -3.0V/＋2.2V
无色透明液体 有较强吸湿性
-125/85℃/？
-53/240℃/？
-58/84℃/？ 0.87g/cm3
0.86（25℃） 0.47 mPa.S 6.2 c/v.m
0.60 mPa.S 6.8 c/v.m
1.465～1.467
溶剂、清洗剂、萃取剂
锂电池，涂层展开 避免吸入及与皮肤、眼睛的接触， 使用时需戴防护手套。塑料桶，阴 凉、干燥、密封储存
可改善胶粘剂的韧性和阻燃性
锂离子电池电极用有机溶剂物性数据
化学名称 别名 英文名称 CAS 号 分子式/结构式 N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)
N-Methyl— pyrrolidone (l-Methyl-2-pyrrolidone)
N-乙基吡咯烷酮（NEP）
氯化聚乙烯（CPE，CM）
chlorinated polyethylene
γ－丁内酯； 4-羟 基丁酸内酯 γButyrolactone 96-48-0
二甲基四氢呋喃 （2Me-THG） 四氢-2-甲基呋喃 2-Methyltetrahy drofuran 96-47-9 C5H10O
四氢呋喃（THF） 一氧五环/氧杂环 戊烷/四甲撑氧 Tetrahydrofuran 109-99-9 C4H8O
折光指数(20℃) 1.3731.380
蒸汽压 26.67 kPa/102℃ 无色透明液 危险品类别：A3.3 无色透明液 危险品类别：A3.3 无色透明液， 白色片7V
无色透明液体
易溶于水、乙醇。易燃， 有毒， 具腐蚀性、 强刺激 具有吸湿性 性，可致人体灼伤
102.09 ≥99.99% -48℃/242℃/132℃ 1.21g/cm3 2.5mPa.S 65c/v.m -3.0/＋3.2V 无色透明/微黄色液体
有较强吸湿性，产品标准 Q/CH01—2003
104.1 ≥99.95% -55℃/109℃/23℃ 1.00g/cm3 0.65mPa.S 2.9c/v.m
3.2 mPa.S 53 c/v.m -3.0V/＋4.2V
0.59mPa.S 7.2 c/v.m -3.0V/＋2.1V
无色透明液体 有较强吸湿性
水的白色液 危险标记 7(易燃液体)
比例混溶
用途
改善低温性能的和减 小电液粘度。
包装贮存
1kg 以下氟化塑料瓶外加铝塑复合袋充氩气，20kg 以上不锈钢罐（带快速接头）包装。只能在干燥环境下使用操作（环境水分小于 20ppm 的手套箱内） 。
锂离子电池电解液用有机溶剂物性数据
化学名称 别名 英文名称 CAS 号 分子式 碳酸二丁酯（DBC） 碳酸二正丁酯 di-n-butyl carbonate 542-52-9 C9H18O3
Butyl methyl carbonate
碳酸甲丁酯（BMC）
碳酸二丙酯（DPC） 碳酸二正丙酯 dipropyl carbonate 623-96-1 C7H14O3
用途
用于工程塑料， 聚碳酸酯和 聚对羟基苯甲酸酯等的合 成原料， 也可以用作硝酸纤 维素的增塑剂和溶剂。 生产 中作溶剂和载热体。 危 险 品 类 别 ： A3.3 ， Q/CH016-2000
用于有机合成
用于硝基喷漆、涂料生 产， 也可用作香料及调味 品的溶剂。 还用作有机合 成中间体。
包装贮存
无色透明液体
无色透明液体
特性 用途 包装贮存
具有较强吸湿性
1kg 以下氟化塑料瓶外加铝塑复合袋充氩气，20kg 以上不锈钢罐（带快速接头）包装。锂离子电池的电解液，只能在干燥环境下使用操作（环境水分小于 20ppm 的手套箱内） 。
锂离子电池电解液用有机溶剂物性数据
化学名称
1, 4-丁内酯 （GBL）
4824-75-3 C6H12O3
554-12-1
C2H5COOCH3
分子结构
分子量 浓度 熔点/沸点/闪点 密度（20℃） 粘度（40℃） 介电常数 还原/氧化电位 外观 特性
174.24
132.16
146.19
70.05
74.08
60.05
88.11
？/207℃(96kPa) 0.92
79？/168.2/25 0.94
4-Methyl-1,3-dioxo
Butylene carbonate
1,2-Dimethoxyethane 110-71-4 C4H10O2
4437-85-8
C4H6O2
分子结构
分子量 浓度 熔点/沸点/闪点 密度（20℃） 粘度（40℃） 介电常数 还原/氧化电位 外观 特性
86.1
86.13
8.8/143.9/58 1.14
-98℃/56℃ 0.93 g /cm3 0.37 mPa.S 6.7 c/v.m
-98℃/32℃/−16 °F 0.97/cm3 0.33 mPa.S 8.5 c/v.m
折射率 n20/D 1.343(lit.) 无色透明液体 具有吸湿性
-88℃/79℃ 0.861-0.867 0.43 mPa.S 6.2V