浅谈锂离子电池电解液的发展趋势

浅谈锂离子电池电解液的发展趋势

随着人类对煤炭、石油、天然气等化石燃料的不断开采与消耗，现在已知的化石燃料储量按照现有的消耗速度已经不足以支撑人类使用一百年，而且这些化石燃料的燃烧产生了大量的温室气体导致全球气候变暖，同时排放的氮和硫的氧化物也是导致大气污染的重要原因。那么这就使人们迫切需要寻找到新的清洁能源以支撑人类社会的不断可持续发展。近年来人类对太阳能、风能、潮汐能、地热能等清洁可持续能源的研究不断深入，相关的开采和转化利用技术也在不断取得进步。但是我们都知道这些能量源要么具有间歇性要么严重受到地域限制，因此相关的储能技术也随之应运而生，其中锂离子电池作为现有储能技术的重要组成部分越来越受到人们的重视。

另一方面，锂离子电池作为一种便携式储能设备也广泛应用于手机、笔记本电脑、相机、电动自行车、电动汽车等领域。根据中国汽车工程学会公布的《节能与新能源汽车技术路线图》，到2020年，纯电动汽车动力电池单体比能量密度达到350Wh/kg；2025年达到400Wh/kg；2030年则要达到500Wh/kg。根据对现有产业技术的了解，现在锂离子电池的能量密度在240Wh/kg左右，而特斯拉所使用的电池（采用高镍三元材料作为正极，硅碳复合材料作为负极，电池型号采用21700圆柱形）能量密度则高达300Wh/kg，它代表了现有的锂离子电池能量密度的最高水平。但是现在电动汽车的续航里程还不太令人满意，现在对锂离子电池技术提出更高的要求。

我们都知道锂离子电池的主要组成部分包括四个方面：正极材料、负极材料、电解液、隔膜。电解液作为锂离子电池的重要组成部分对提升锂离子电池的循环性能、能量密度，从而进一步提升电动汽车续航里程起着不可替代的作用。锂离子电池能量密度取决于电池的电压和容量，要想提高电池能量密度除了提高正负极材料的容量外，另一个途径便是提高电池的工作电压，那么电池在高工作电压下对电解液的高电压性能也提出了新的技术要求。锂离子电池电解液的组成部分一般包括电解质锂盐、高纯度有机溶剂和一些特定组分