摘要：在锂离子电池的性能和稳定性方面，电解液一直居于中心位置。本文从有机溶剂、电解质锂盐、添加剂三个方面论述了锂离子电池的电解液研究进展情况。
其中有机溶剂以碳酸酯为主；电解质锂盐的发展趋势是增大阴离子半径，降低离子之间的相互作用力，以此提高它的溶解度和热稳定性；研究的重点是寻找新型功能添加剂，以此来弥补电解液在某些方面的不足。
关键词：锂离子电池；电解液；有机溶剂；添加剂。
引言。自2023年第一款锂电池上市以来，锂离子电池的迅猛发展就此来开帷幕。为了推动可持续发展，锂电池作为新能源越来越受到人们的关注。
国家“八五”“九五”“十五”计划均将锂电池等相关项目列入研究项目。在众多电池中，锂电池以高电压、高容量、低消耗、无公害、无记忆效应已经体积小、内阻小、自放电少、循环次数多等诸多优点脱颖而出。尽管如此，锂离子电池在某些方面仍有待进一步改善，以此本文对国内外锂离子电池电解液的进展进行总结。
电解液作为锂离子电池三要素之一，其合理的选择对电池各方面性能的提高有很大作用。而对于电解液，有机溶剂、电解质锂盐和添加剂是研究其的三个方面。
目前研究的有机溶剂的种类很多，在商业上广泛应用的是以碳酸酯为主。碳酸酯主要包括环状碳酸酯[碳酸乙烯酯(ec)、碳酸丙烯酯(pc)等]和链状碳酸酯[(碳酸二甲酯(dmc)、碳酸二乙酯(dec)、碳酸甲乙酯(emc)等]。
碳酸丙烯酯(pc)较早的使用在商业电池中。与二甲氧基乙烷(dme)等量混合仍是一次锂电池的代表性溶剂。其缺点是pc在碳负极形成sei膜(固体电解质膜)之前，随着锂插入石墨层，导致石墨层发生剥离，循环性能下降。
碳酸乙烯酯（ec),由于其在高度石墨化碳材料表面不发生分解及良好的成膜作用，因此绝大部分液体电解液均以其为主成分。一般情况，ec与一种链状碳酸酯的混合溶剂是锂离子电池优良的电解质，如：ec+dmc、ec+dec等。
有机溶剂在使用前必须严格控制质量，如要求纯度在99.9%以上，水分含量必须达到10×10-6以下，溶剂的纯度与稳定电压之间有密切的联系（见下表1）。纯度达标的有机溶剂的氧化电位在5v左右，有机溶剂的氧化电位对于研究防止电池过充、安全性有很大意义。
严格控制有机溶剂的水分，对于配制合格电解液有着决定的影响。
上述介绍的是一些传统离子电池所使用的有机溶剂，在高度发展的今天，我们还需要开发一些新型的有机溶剂，以满足对电池性能的不同需求，如耐高温或者耐低温等。
锂离子电池中使用的锂盐种类很多，以阴离子不同分类可分为无机阴离子锂盐和有机阴离子锂盐两类。
无机阴离子锂盐主要包括liclo4、libf4、lipf6、liasf6。liclo4是一种强氧化剂，加入有机溶剂中容易发生**，出于安全考虑，在工业上不使用，仍作为实验室研究用。liasf6不易分解，但由于砷毒性问题而受到限制。
lipf6是最常用的电解质锂盐，是未来锂盐发展的方向，其对负极稳定、放电容量大、电导率高、内阻小、充放电速度快，但对水分和hf酸极其敏感，易于发生反应，只能在干燥气氛中操作，且不耐高温。这些缺点还需要后续研究改善。
有机阴离子锂盐包括全氟烷基磺酸锂(例如licf3so3)、全氟烷基磺酰亚胺锂(例如li(cf3so2)2n和li(c2f5so2)2n)、全氟烷基磺酰甲基锂(如lic(cf3so2)3),以及有机硼酸酯。有机硼酸酯是目前新研究的一种锂盐。
从锂盐的发展来看，阴离子半径增大是一个趋势。优点在于半径增大，晶格能减小，正负离子间作用力减弱，由离子键为主过渡到以共价键为主，有易溶解倾向；相应要求有机溶剂的解离性减弱。此外，相对于其它路易斯碱(clo-4、pf -6)有更高的热稳定性。
添加剂的种类繁多，不同的锂电池生产商对电池的用途、性能要求不一，所选择的添加剂的侧重点也存在差异。一般来说，所用的添加剂主要有三方面作用：
1） 防止过充电。
当锂离子电池过充电时，由于电池内部电压随极化增大而迅速增高，从而引发正极活性物质结构的不可逆变化及电解液的氧化分解反应，则负极会发生过多的锂沉淀，这将导致负极材料结构的破坏，在短时间内电池内部产生大量气体并放出大量热，进而引起电解液的燃烧甚至电池的**等不安全隐患。传统防过充电通过电池内部的保护电路，现在希望电解液中加入添加剂，如咪唑钠、联苯类等化合物，该类化合物正处于研究阶段。
2） 控制电解液中酸和水的含量。
锂离子电池对电解液中的水和酸要求非常严格。碳化二亚胺类化合物能阻止lipf6水解成酸，另外，一些金属氧化物如ai2o3、mgo、bao、li2co3等被用来清除hf。
3） 改善电极sei膜性能。
在锂离子电池电解液中加入苯甲醚或其卤代衍生物，能够改善电池的循环性能，减少电池的不可逆容量损失。
电池的放电平台能够衡量电池在3.6v以上所能释放的能量，一定程度上反应电池的大电流放电特性。在实际操作中，我们发现向电解液中加入苯甲醚，能够延长电池的放电平台，提高电池的放电容量。
外国学者研究发现：碳酸亚乙烯酯vc能改善电池的循环性能，可以抑制pc共插造成石墨负极的剥落。
电解液组成决定了电池的综合性能。电解液的每一个组分，可以不是作为主要的成分大量地加入，而是取其优点，以添加剂的形式少量加入，利用该物质在形成sei膜方面的独特作用，就能够改善电池的某些性能。锂离子电池的几种性能是相互关联的，甚至是相互一致，改善其某一方面的性能，另一种性能也将同时得到改善。
如通过电解液改善了电池的循环性能，其安全性也可能同时得到改善。
通过分析国内外的研究情况，可以看出，以下仍将是研究热点：
1 新型添加剂，以改善lipf6电解液的高温性能及锂离子电池的安全性问题。
2 新型锂盐（包括libob、lifap、libf4）的进一步研究，包括若干种锂盐的联合使用，以改善目前lipf6电解液存在的问题。
3 新型溶剂体系的开发，与特定的锂盐相配合，改善该锂盐存在的不足，扩大锂盐的应用范围，如温度、正负极体系。
4 研究电极上的表面电化学反应的机理，尤其是关于sei膜形成、性质以及电极与电解液的相互作用，为电解液的进一步改善提供理论指导。
5 研究lipf6电解液中hf含量控制和消除的方法及添加剂。参考文献：
1] 贠娇娇， 刘红梅， 郑会元， 郑洪河。 无机添加剂用于锂离子电池电解液的研究进展。 储能科学与技术。 2014(06):584-9.
2] 杨续来， 汪洋， 曹贺坤， 徐小明。 锂离子电池高电压电解液研究进展。 电源技术。 2012(08):1235-8.
3] 许梦清， 左晓希， 李伟善， 刘建生， 袁中直。 锂离子电池电解液功能添加剂的研究进展。 电池。 2006(02):148-9.
4] 熊琳强， 张英杰， 董鹏， 杨瑞明， 夏书标。 锂离子电池电解液防过充添加剂研究进展。 化工进展。 2011(06):1198-204.
5] 邢丽丹， 许梦清， 李伟善。 高压锂离子电池电解液的研究进展。 中国科学：化学。 2014(08):1289-97.
6] 吴萌， 栾和林， 姚文。 锂离子电池电解液的研究进展。 矿冶。 2004(03):57-60+71.
7] 任永欢， 吴伯荣， 杨春巍， 吴锋， 陈飞彪。 锂离子电池电解液新型锂盐的研究进展。 电源技术。 2011(09):1171-4.
8] 梁新星。 高性能液流电池电解液研究。 中南大学， 硕士， 2013.
9] 李永坤， 张若昕， 刘建生。 锂离子电池电解液稳定添加剂研究进展。 电池工业。 2008(05):353-6.
10] 李伟宏， 戴永年， 姚耀春， 任海伦， 崔萌佳。 锂离子二次电池有机电解液研究进展。 化工时刊。 2004(03):1-4.
11] 李连成， 叶学海， 李星玥。 锂离子二次电池电解液研究进展。 无机盐工业。 2014(09):7-12.
12] 何争珍， 杨明明。 锂离子电池电解液及功能添加剂的研究进展。 当代化工。 2011(09):928-30.
13] 郭营军， 晨晖， 谢燕婷。 锂离子电池电解液研究进展。 新材料产业。 2007(08):60-4.
14] 陈高明， 胡立新， 王超。 锂离子电池电解液添加剂的研究进展。 能源研究与管理。 2011(02):57-61.
化工检索作业完美
关于 毒死蜱微乳剂 的检索。化学师范一班学号20110442 姓名 李清清。一中文检索。1 维普资讯网。操作步骤 打开维普资讯网 进入高级检索界面，选择检索项，输入检索词，点击 检索 得到检索结果，查看摘要，选择与自己题目相关的文献 全文，阅读并做相关记录，检索结果如下图一 图一。然后，如果我们有兴...
化工文献检索作业
作业。姓名 张祥。学号 21307142 专业 化学工艺。完成时间 2014.4.27 金属有机骨架材料在吸附分离方面的应用 文献检索结果。摘要 我的研究方向是金属有机骨架 mofs 材料在吸附分离 adsorption separation 方面的应用。确定检索关键词为mof mofs metal...
化工文献检索作业
1.请分别列出五个以下各类期刊的刊名英文全名称及缩写形式 要求sci收录 1 物理化学 化学物理。催化学报 chinese journal of catalysis 分子催化 journal of moleclar catalysis 化学物理学报 chinese journal of chemic...