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
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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。
锂离子电池电解液添加剂详细参数
锂离子电池电解液添加剂物性数据锂离子电池电解液添加剂物性数据锂离子电池电解液添加剂物性数据锂离子电池电解液添加剂物性数据锂离子电池电解液添加剂物性数据锂离子电池电解液添加剂物性数据锂离子电池电解液之电解质物性数据密度（g/mL at 25℃）1.50 0.8522.428g/cm3电导率1mol/L LiDFOB/EC:DMC(1:1)＝8.6ms/cmF19-NMR: 10.4ppm ；B11-NMR:-15.7ppm ；C13-NMR: 164.7ppmSpectroscopic Properties：δ11B=7.6ppm；δ13C=159.1ppm粘度（40℃）介电常数外观白色粉末/无色结晶白色至灰色结晶或结晶粉末白色粉末无色结晶EtrNBF4 white powder or crystallicpowder特性有毒，保质12月吸湿性强，遇水易分解，白色结晶，溶于水，易溶有机脂类，遇空气易分解。
具有吸湿性具有吸湿性易溶于水,乙醇,乙醚及丙酮.溶解度：60g/100gH2O(25℃), 150g/100gH2O(89℃)TetraethylammoniumTetrafluoraborate见附注。
用途锂离子电池的电解液white powder or crystalline powder见附注包装与贮存包装在氟化塑料瓶内，外加铝塑复合袋充氩气。
只密封、干燥、防潮。
能在干燥环境下使用操作（如环境水分小于20ppm的手套箱内）,拆封后也应密封存放在干燥手套箱中。
密封、干燥、防潮。
the product should be handledin dry atmosphere (glove box,dry room with max.20ppm H2O)附注：LiBOB is a new and proprietary conductive salt for the use in high performance batteries like lithium batteries, lithium ion batteries and lithium polymer batteries. The new halide-free product may be used instead of traditional fluorinated compounds like LiPF6, LiBF4, Li-triflate, methanides, imides etc.Stability：decomposition>300℃；hygroscopic；decomposes slowly on contact with water under formation of oxalic acid, boric acid and lithium oxalates 。
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。
电解液各溶剂简称及其参数
锂电池电解液常用溶剂碳酸丙烯酯：PC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。
特性分子量：102.09物理性质：外观无色透明液体熔点-48.8 ℃沸点242℃闪点132℃溶解度参数δ=14.5相对密度1.2069溶解度参数[2] δ=14.5饱和蒸汽压0.004kpa溶解性:溶于水，可混溶于丙酮、醇,乙醚、苯、乙酸乙酯等有机溶剂.折光率1.4189比重1.189粘度2.5mPa.s介电常数69c/v.m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=2,9000 mg/kg.质量标准项目指标优级品一级品外观无色或淡黄色液体无色或淡黄色液体含量, %≥99.5≥99.0 水份, %≤0.3≤0.5 溴化物（以溴离子计）, %≤0.01≤0.1 密度20oC（g/cm3）1.200±0.0051.200±0.005用途2电子工业上可作高能电池及电容器的优良介质2高分子工业上可作聚合物的溶剂和增塑剂。
用作胶黏剂和密封剂的增塑剂。
还可用作酚醛树脂固化促进剂和水溶性胶黏剂颜填料的分散剂。
2化工行业是合成碳酸二甲酯的主要原料也可用于脱除天然气、石油裂解气中二氧化碳和硫化氢。
2另外：还可用于纺织、印染等工业领域。
包装 200公斤镀锌铁桶包装,也可按顾客要求进行包装。
储运应储存于阴凉、干燥、通风良好的场所,钢瓶应垂直放置，避免受热和爆晒。
碳酸甲乙酯：EMC分子式：C4H8O3分子量：104.1,密度1.00 g/cm3，无色透明液体，沸点109℃，熔点-55℃，是近年来兴起的高科技、高附加值的化工产品，一种优良的锂离子电池电解液的溶剂，是随着碳酸二甲酯及锂离子电池产量增大而延伸出的最新产品，由于它同时拥有甲基和乙基，兼有碳酸二甲酯、碳酸二乙酯特性，也是特种香料和中间体的溶剂。
锂离子电池电解液添加剂物性数据
VEC 具有较高的介电常数，较高的沸点和闪点，有利于提高锂离子电池的安全性能。VEC 在 1.35V 开始分解，能在片状石墨上形成稳定和致密的 SEI 膜，有效地阻止 PC 和溶剂化锂离子共同嵌入石墨层间，将电解液的分解抑制到最小程度，进而提 高锂离子电池的充放电效率和循环特性，化学性质稳定。在锂二次电池中作为高反应活性的成膜添加剂。 VEC 具有较高的介电常数，较高的沸点和闪点，有利于提高锂离子电池的安全性能。VEC 在 1.35V 开始分解，能在片状石墨上形成稳定和致 密的 SEI 膜，有效地阻止 PC 和溶剂化锂离子共同嵌入石墨层间，将电解液的分解抑制到最小程度，进而提高锂离子电池的充放电效率和循环特性，化学性质稳定，当将一定量 VEC 加入电解质中在适宜温度下将显著改善阴极金属的循环表现。在 多次充放电循环后，所保留的放电能力可以从 68.8% 提高到 84.8% 。根据测试结果，加入 VEC 后可使得 CO2 峰在第二次充放电循环时的消失，并使 CO2 释放量显著减少。这说明了阴阳两极在 VEC 的参与下都形成了稳定的 SEI 层。
，
2-dioxide
5689-83-8
Propane 1,2-Cyclic Sulfite
1469-73-4
DECP
diethyl(eyanomethy1)Dhosphonate
N-甲酰二甲胺，DMFA
N,N-Dimethylformamide；
Formdimethylamide
Cyclic disulfonic ester
化学名称
别名 英文名称 CAS 号
分子式
锂离子电池电解液添加剂物性数据
环己基苯(CHB)
亚硫酸亚乙酯（ ES、 DTO）
硫酸亚乙酯（DTD）
锂离子电池电解液的溶剂选择研究
锂离子电池电解液的溶剂选择研究锂离子电池是目前最为常见的电池类型，其广泛应用于手机、笔记本电脑、电动汽车等领域。
其中，电池的电解液起着至关重要的作用，它不仅仅负责离子传输，还需要具备良好的稳定性和安全性。
本文将探讨锂离子电池电解液的溶剂选择研究，分析不同溶剂对电池性能的影响。
一、溶剂的选择对电池性能的影响电解液作为锂离子电池的关键组成部分，其中溶剂的选择对电池性能有着直接的影响。
首先，溶剂的极化能力会影响电池的电化学反应速率。
一般来说，极化能力较强的溶剂能够促进离子的溶解和传输，提高电池的电化学活性。
同时，合适的溶剂还能够提供足够的溶解度，确保锂盐的充分溶解，从而提高电池的能量密度和循环稳定性。
二、常用的电解液溶剂目前，常用的锂离子电池电解液溶剂主要包括碳酸酯类、醚类、亚环氧化物类等。
碳酸酯类溶剂具有较好的溶解度和稳定性，可以提供较高的电池输出功率和工作温度范围。
醚类溶剂具有较好的电导率和锂离子传输性能，对于高功率电池具有较好的适应性。
亚环氧化物类溶剂则主要用于锂空气电池等特殊应用中。
三、溶剂选择的优化研究为了进一步优化锂离子电池的性能，研究人员不断探索新的溶剂选择方案。
例如，一些研究者提出采用含氟溶剂来提高电池的充放电性能。
这是因为含氟溶剂具有较高的溶解度和稳定性，且能够形成较稳定的电解液界面膜，减少电池的氧化剂损耗，从而提高电池的循环寿命。
此外，还有研究人员探索了不同溶剂混合体系的应用，以提高电池的性能。
这种方式可以综合利用不同溶剂的优点，进一步提高电池的能量密度和循环稳定性。
四、溶剂选择与电池安全性锂离子电池的安全性一直是受到广泛关注的问题，而电解液中的溶剂选择也与电池的安全性密切相关。
一些常用的溶剂，如碳酸酯类溶剂，由于其较低的沸点和易燃性，容易引发电池的热失控和燃烧。
因此，寻找更为安全的溶剂是制约锂离子电池发展的重要因素之一。
研究人员通过改变溶剂结构和添加抑制剂等方法，努力寻找既能提高电池性能又能确保安全性的溶剂选择方案。
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-16
EF
7
PF
甲酸丙酯
88.11 O O
-93
80-81
-3.9
BF MA EA PA BA MP EP PP MB EB PB GBL
甲酸丁酯
102.13 O O
乙酸甲酯
74.08
O O
乙酸乙酯
88.01
OO
-91
107
13.9
-98
57-58
-16
-84 76.5-77.5 -3
18
249
O
VC
碳酸亚乙烯酯 86.05
19-22
162
72.8
OO
DMC EMC DEC MF
碳酸二甲酯 碳酸甲乙酯 碳酸二乙酯
甲酸甲酯
98.08
O OO
2-4
90
18.3
104.1
O OO
-14.5
107
23
118.13
O OO
-43 126-128 31.1
羧酸酯类溶剂
60.05 O O
-100 32-34
7.1
0.921
7.9
0.904
0.894
6.7
0.37 0.932
6.02
0.45 0.902
5.62
0.58
0.888
0.88
6.2
0.481 0.915
5.7
0.888
0.881
5.5
0.6
0.898
5.2
0.71 0.875
4.3
0.873
39
1.73
1.12
34
2
1.057
7.58
0.46
66
>110
O
-136 78-80
-12
1,3-DOL
1,3-二氧戊环
74.08
OO
-95
74-75
1.7
4-Me-1,3-DOL
4-甲基-1,3-二氧戊 环
88
OO
-125
85
-2
2-Me-1,3-DOL
2-甲基-1,3-二氧戊 环
88.11
OO
82-83
-2
DMM
二甲氧甲烷
76.09
OO
-105 41-43
乙酸丙酯
OO
102.13
-95
102
12.7
乙酸丁酯
OO 116.16
-78 124-126 23.3
丙酸甲酯
88.11
丙酸乙酯
102.13
丙酸丙酯
116.16
丁酸甲酯
102.13
丁酸乙酯
116.16
丁酸丙酯
130.18
γ-丁内酯
86.09
O O
O O
O O O O
O O
O O
O O
-88
79
6.1
1
6.97
0.462
0.86
6.98 0.588 1.069
6.8
0.6
0.983
4.39
0.54
0.99
2.7
0.35
0.86
7.2
0.455 0.867
7.23
1.06 0.943
43.3 10.29 1.261
46.36 1.996
1.1
47
1.049
0.995
-73
99
12.2
-76 122-124 24.4
-85 102-103 11.7
-93.3
120
19.4
95 142-143 38.9
-45 204-205 98.3
GVL
δ-戊内酯
100.12
THF
四氢呋喃
72.11
2Me-THF 2-甲基四氢呋喃 86.13
O
O
-31
208
100
醚类溶剂
O
33-36
N -29 285-287 230
ε
η (mPa s)
ρ (g/cm3)
89.78
1.85(40 ℃)
1.321
64.92
2.53
1.204
53
3.2
1.128
1.454
86.05
1.36
0.59(20
3.107
℃)
1.069
2.958 0.65
1.01
2.805 0.75 0.975
8.9
0.328 0.974
-18
DME
乙二醇二甲醚 二甲氧乙烷
90.12 O
O
-69
85
0
O
DG
二乙二醇二甲醚 134.17 O
O
-64
162
57
砜类溶剂
OO
SL
环丁砜
120.17
S
27.4
285
166
DMSO
二甲基亚砜
78.13
O
S
18.4
189
89
腈类溶剂
丙二腈
66.06 N
戊二腈
94.11 N
N 30-32
220
234
solvent
EC
碳酸乙烯酯
PC
碳酸丙烯酯
Mw 88.06 102.09
Structure Tm (℃) 碳酸酯类溶剂
O
OO
35-38
Tb (℃) 243-244
Tf (℃) 160
O OO
-49
240
132.2
O
BC
碳酸丁烯酯
116.12
OO
-53
240
FEC
氟代碳酸乙烯酯 106.05
O OO
F