锂离子电池电解液各类溶剂物化性质
锂离子电池电解液
固态电解液
凝胶电解液
• 以固态溶剂为溶剂的电解液，具有较好的热稳定性和电
• 以凝胶态溶剂为溶剂的电解液，具有较好的粘度和机械
化学稳定性，可以提高电池的安全性
强度，可以提高电池的循环稳定性和安全性
• 固态电解液的优点是热稳定性和电化学稳定性好，但导
• 凝胶电解液的优点是热稳定性和电化学稳定性好，且导
电性较差，导致电池内阻较大
的优点，提高电池的性能
• 凝胶-液体混合电解液的优点是导电性好、热稳定性和电化学稳定性好，且制备工
艺较简单，成本较低
03
锂离子电池电解液的制备方法与工艺
有机电解液的制备方法与工艺
溶胶-凝胶法
溶液混合法
• 将锂盐、溶剂和添加剂混合均匀，形成溶胶状，然后经
• 将锂盐、溶剂和添加剂分别溶解在各自的溶剂中，然后
CREATE TOGETHER
DOCS SMART CREATE
锂离子电池电解液研究进展
DOCS
01
锂离子电池电解液的基本组成与性质
锂离子电池电解液的主要成分及其作用
锂盐
• 锂离子电池电解液的主要组成部分，影响电解液的导电性能和锂离
子传输效率
• 常用的锂盐有LiPF6、LiBF4、LiClO4等，其中LiPF6因其高导电性
和稳定性而得到广泛应用
溶剂
• 锂离子电池电解液的溶剂要求具有较高的介电常数、良好的化学稳定
性和较低的粘度
• 常用的溶剂有EC（碳酸乙烯酯）、DMC（碳酸二甲酯）、DEC（碳
酸二乙酯）等，不同溶剂的组合可以调整电解液的性能
⌛️
添加剂
• 添加剂可以改善电解液的性能，提高电池的循环稳定性、安全性和倍
锂离子电池电解液用有机溶剂物性数据.doc
熔点/沸点/闪点
-24℃/204℃/99C
-77℃/212℃/76
密度（20℃）
1.03g/cm3
0.993 g/ml（25℃）
粘度（25C）
1.65 CP
3.5 mPa.s
介电常数
7.9c/v.m
PH值（10%溶液）
7～9
蒸馏范围（198～208C）
95 Vol.%
蒸气压（100C）
用途
溶剂、清洗剂、萃取剂
锂电池，涂层展开
可改善胶粘剂的韧性和阻燃性
包装贮存
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
dipropyl carbonate
Propiolic Acid
Methyl acetate
Methyl formate
Methyl propionate
CAS号
542-52-9
4824-75-3
623-96-1
471-25-0
79-20-9
107-31-3
554-12-1
分子式
C9H18O3
C6H12O3
N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)
N-乙基吡咯烷酮（NEP）
氯化聚乙烯（CPE，CM）
别名
N-Methyl—pyrrolidone (l-Methyl-2-pyrrolidone)
chlorinated polyethylene
英文名称
N-Methyl-2-Pyrrolidone或N-methyl Tpyrrolidone
-3.0V/＋4.2V
-3.0V/＋2.1V
外观
无色透明低粘度液体
透明液体
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。
17
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。
8
03 PART THREE
18
2一甲氧基萘用作锂离子电池过充保护添加剂
19
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
4
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。
锂离子电池电解液的基础(终极版)
2:1溶剂一一常规溶剂
Solvent Structure Mw Melting point （℃）
EC
PC DMC DEC EMC
。o
「y一�
88
36.4
。 。飞o一y「0
'o)l_o,,.
。
0)1...0
102 -48.8 90 4.6 118 -74.3
／气。人。 。／ 104 -53
Boiling point （℃） 248
14
3:1离子传导特性一一混合溶剂（1)
·通常一种溶剂难以同时满足高的介 电常数和低粘度的要求， 因此需要 采用混合溶剂体系： 一 种溶剂提供高的介电常数： 另 一种溶剂提供低的粘度。
·二兀溶剂体系的介电常数和粘度可 以按下式计算：
乌＝ (1 - x2） ε I + Xzζz 1/s ＝ηl (1-xv,,2
1.063 0.969 1.006
·环状碳酸醋类溶剂具有极高的介电常数， 但是粘度也大。 ·链状碳酸醋的介电常数低， 但是粘度也低。 ·为了满足工作温度范围、 电导率等多方面的要求， 通常是将介电常数高的环 状碳酸酷和粘度低的链状碳酸醋混合使用。
7
2:1溶剂一一选择碳酸醋类溶剂的理由
·电极体系：Li/Mn02 一次锺电池I ·电解液：LiCIOiPC-DME
3
1电解液的功能与要求一一基本要求
电解液的理想状态： 1）对铿离子来说是优良的导体， 对电子来说是绝缘体。 2）在电极表面除了发生锺离子的迁移之外， 不发生其它副反应。 3）不与其它电池组件发生反应。 4）化学稳定性好。 5）安全、 环保。
电解液的现状： 1）受限于有机溶剂和键盐的选择， 离子电导率一般在5～15mS/cm范围。 2）由于钮离子电池的正极具有很强的氧化性， 而负极具有很强的还原性， 电
锂离子电池电解液的研究
锂离子电池电解液的研究锂离子电池已经广泛应用于电子设备和电动汽车等领域，而电解液作为锂离子电池的重要组成部分，对其性能有着重要影响。
因此，实现电解液的高性能和高稳定性是当前锂离子电池研究的热点之一。
首先，我们来了解一下电解液的基本概念。
电解液是锂离子电池中的一种溶液，主要作用是提供锂离子的传输路径和介质。
同时，电解液还需要具备良好的稳定性、导电性和可溶性等特性。
在锂离子电池中，常用的电解液有有机电解液和固态电解液两种。
有机电解液是传统锂离子电池所采用的电解液，由含有锂盐的有机溶剂和添加剂组成。
有机电解液具有传输性能好、充放电效率高等优点，但其缺点是较低的热稳定性和较大的燃烧风险。
因此，为了提高有机电解液的安全性能，研究者一直在寻求新型的锂离子电池电解液。
固态电解液是近年来发展起来的新型电解液，一般是由无机材料制备而成，具有高离子传输率、良好的热稳定性和抗燃性等特点。
固态电解液的研究是改善锂离子电池安全性和循环寿命的重要途径之一。
然而，固态电解液的制备工艺相对复杂，制备成本较高，仍然面临一些挑战，如离子传输速率较慢、机械性能不足等问题。
为了克服锂离子电池电解液的不足，研究者们采取了多种策略进行改进。
首先，他们通过优化有机溶剂的选择和比例，以提高有机电解液的热稳定性和安全性。
其次，研究者通过添加抑制剂和阻燃剂等添加剂来提高电解液的阻燃性能和安全性能。
此外，他们还在固态电解液的制备方法、无机材料的选择和材料界面的优化等方面进行了深入研究。
另外一个关键问题是电解液对锂离子电池性能的影响。
电解液的性能直接影响着锂离子电池的电化学性能和循环寿命。
因此，研究者们还在电解液中添加添加剂和功能化材料，以增强锂离子电池的性能。
例如，添加锂盐的浓度和类型、添加功能性固体电解质和纳米材料等。
这些添加剂可以增强电解液的稳定性、改善溶液界面、提高电池的循环寿命和快速充电性能等。
总体来说，锂离子电池电解液的研究是实现高性能和高稳定性锂离子电池的关键之一。
锂离子电池中电解液的组成
1、电解液的组成电解液的基本功能：在正极和负极之间传递锂离子，但是对电子绝缘，保证电池的充放电能够顺利进行。
理想的电解液要求：1）对锂离子来说是优良的导体，对电子来说是绝缘体；2）在电极表面除了发生锂离子的迁移之外，不发生其他副反应；3）不与其他电池组件发生反应；4）化学稳定性好；安全、环保；电解液的组成：锂离子电池电解液的组成主要包括有机溶剂、锂盐、添加剂。
2、有机溶剂理想溶剂的特点：1.介电常数高且黏度低；2.对锂盐有足够高的溶解度，保证高的电导率；3.沸点高且熔点低；4.化学稳定性好；电化学稳定性好；5.安全性和环境相容性；成本低；电解液中用的有机溶剂主要有以下几类：碳酸酯类、酸酸酯类、醚类有机溶剂、含硫有机溶剂。
2.1 常用碳酸酯类溶剂，如下表：碳酸酯类溶剂按结构可分为环状碳酸酯类和链状碳酸酯类。
环状碳酸酯类的溶剂具有极高的介电常数，但是黏度也较大；链状碳酸酯的介电常数低，但是黏度也低。
碳酸酯类溶剂的特点：碳酸酯类溶剂具有极高的介电常数；电化学稳定性好，氧化电位高；与石墨负电极相容性好，尤其是EC能够在石墨电极表面形成良好的SEI膜；环状碳酸酯和链状碳酸酯混合使用能满足锂电池工作温度、电导率等多方面的要求；绿色环保、低成本；2.2 新型溶剂——羧酸酯：2.3 新型溶剂——亚硫酸酯：3、锂盐理想的锂盐：易溶于有机溶剂且溶液的电导率高；阴离子具有较高的氧化和还原稳定性；化学稳定性好；电化学稳定性好；安全性好、环境友好；成本低；锂盐根据阴离子的不同，可分为无机锂盐和有机锂盐；3.1 常见的无机锂盐，如下表3.2 常见的有机锂盐，如下表平均离子迁移率：LiBF4> LiClO4> LiPF6 > LiAsF6> LiTf > LiImide解离常数：LiTf < LiBF4< LiClO4< LiPF6< LiAsF6< LiImideLiPF6的电导率较高；3.3 锂盐的优缺点LiPF6的优点：电导率高；电化学稳定性好；有效钝化铝箔；与石墨负极相容性好；成本较低。
锂离子动力电池产品的电解液选择与性能分析
锂离子动力电池产品的电解液选择与性能分析电解液是锂离子动力电池中的重要组成部分，它对电池的性能和安全性起着至关重要的作用。
本文将就锂离子动力电池的电解液选择与性能分析进行探讨。
一、电解液的基本特性电解液是指能够起到媒介作用的介质，用于在正负极之间传递离子。
锂离子电解液通常由溶剂和盐类组成。
溶剂常见的是有机溶剂，如碳酸酯、聚碳酸酯和醚类溶剂等。
而盐类一般由锂盐组成，如六氟磷酸锂（LiPF6）、六氟磺酸锂（LiFSI）等。
电解液的选择应综合考虑其物化特性、电池性能和安全性等因素。
二、电解液的物化特性分析1. 密度：电解液的密度直接影响着电池的能量密度和功率密度，因此为了提高电池的性能，应选择密度较大的电解液。
2. 离子导电性：离子导电性是电解液的重要指标之一，它决定了电池的输出功率。
通常情况下，离子导电性较好的电解液可以提高电池的充放电效率。
3. 稳定性：电解液应具有较高的化学稳定性，能够在不分解的情况下承受电池操作过程中的高温和高电压等条件。
4. 溶解性：电解液的溶解性对电池的长寿命和循环性能有着重要影响。
较好的电解液溶解性可保证锂盐充分溶解，从而提高电池的性能。
三、电解液的性能分析1. 充放电效率：电解液中的溶剂和盐类对充放电效率有着直接的影响。
优质的电解液可提高充放电效率，降低能量损耗。
2. 循环寿命：电解液的物化特性和稳定性对电池的循环寿命起着决定性作用。
选择具有较好稳定性的电解液可以延长电池的使用寿命。
3. 安全性：电解液的选择还应考虑其安全性能。
一些不稳定的电解液可能会导致电池短路、漏液等安全问题。
四、电解液优化策略优化电解液的选择与性能，可以从以下几个方面来考虑：1. 溶剂的选择：选择适合的有机溶剂，如碳酸酯和聚碳酸酯，具有较好的溶解性和稳定性。
2. 盐类的选择：选择高纯度的锂盐，如LiPF6，具有较好的电化学稳定性和离子导电性。
3. 添加剂的使用：引入适量的添加剂可以提高电池的性能和安全性，如导电剂、界面稳定剂等。
锂离子电池电解液添加剂物性大数据
锂离子电池电解液添加剂物性大数据锂离子电池电解液是锂离子电池中重要的组成部分，它起到传导离子的作用，同时也具有抑制锂离子电池极间反应、提高电池性能的功能。
为了更好地了解锂离子电池电解液添加剂的物性，本文将围绕以下几个方面进行探讨：电解液添加剂的种类、性质和作用机制、物性测试方法以及大数据分析等。
首先，锂离子电池电解液添加剂常见的类型有溶解剂、盐类和添加剂三类。
溶解剂主要是用来溶解盐类和添加剂，它需要具备较高的介电常数、较低的极化度、较高的离子迁移数和较低的粘度等性质。
常用的溶解剂有碳酸酯、醚类、酮类等。
盐类是为了提供锂离子而添加的物质，常用的盐类有锂盐、硫酸盐等。
添加剂则是为了改善电解液性能和稳定性而添加的物质，常见的添加剂有稳定剂、脱脂剂、阻燃剂等。
其次，电解液添加剂的性质和作用机制经过了大量的研究。
其中，电解液的化学稳定性、热稳定性、电化学稳定性等是衡量其质量的重要指标。
此外，添加剂的选择和使用可以显著影响电解液的性能。
稳定剂能够抑制极间反应、降低电池内阻和极化、提高电池循环寿命等。
同时，添加剂还可以改善电解液的溶解性、抑制气体产生、提高锂离子传导性能等。
再者，对电解液添加剂进行物性测试非常重要。
常用的物性测试方法有流变学测试、热分析测试、电化学测试等。
流变学测试可以用来测量电解液的黏度、流变性和介电常数等性质。
热分析测试可以用来研究电解液的热稳定性和热分解性能。
电化学测试则可以用来评估电解液的电化学稳定性和电极反应性能。
最后，通过大数据分析可以对锂离子电池电解液添加剂进行更全面的了解。
大数据分析可以对大量的电解液测试数据进行统计和分析，从而找出电解液添加剂的性能规律和优化方向。
例如，通过大数据分析可以发现其中一种添加剂在不同溶剂中的性能差异，或者其中一种添加剂对锂离子电池循环寿命的影响等。
综上所述，锂离子电池电解液添加剂的物性包括溶解性、稳定性、离子传导性和电化学性能等。
通过物性测试和大数据分析，可以更全面地了解电解液添加剂的性质和作用机制，从而为锂离子电池的研发和生产提供有力的支持。
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EC
碳酸乙烯酯
88.06
35-38
243-244
160
PC 碳酸丙烯酯102.09
-49240132.2
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-53240
FEC
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-14.510723
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甲酸乙酯
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PF
甲酸丙酯
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羧酸酯类溶剂
O
O
O
O
O O
O O O
F
O
O O
O
O
O
O
O
O
O
O O
O O
O O
O
O O
O O
BF
甲酸丁酯
102.13
-9110713.9
MA
乙酸甲酯
74.08
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O O
O O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O O
O O
O O
O
O
O
O
GVL δ-戊内酯100.12
-31
208100
THF
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1,3-二氧戊环
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-9574-75 1.7
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4-甲基-1,3-二氧戊
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2-Me-1,3-DOL
2-甲基-1,3-二氧戊
环
88.11
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DMM
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DG
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SL
环丁砜
120.17
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285
166
DMSO
二甲基亚砜
78.13
18.4
18989
腈类溶剂
砜类溶剂
醚类溶剂
O
O
O
O O O
O
O
O
O
O
S
O
O S
O
O
O O
O O
O
丙二腈66.06
30-32220234
戊二腈94.11
-29285-287230
N
N N N
89.781.85(40
℃)
1.321
64.92 2.53 1.204 53 3.2 1.128
1.454 86.05 1.36
3.1070.59(20
℃)
1.069
2.9580.65 1.01 2.8050.750.975 8.90.3280.974 7.10.921 7.90.904
0.894 6.70.370.932 6.020.450.902 5.620.580.888
0.88 6.20.4810.915 5.70.888
0.881 5.50.60.898 5.20.710.875 4.30.873 39 1.73 1.12
7.580.461 6.970.4620.86 6.980.588 1.069 6.80.60.983 4.390.540.99 2.70.350.86 7.20.4550.867 7.23 1.060.943 43.310.29 1.261 46.36 1.996 1.1
0.995。