锂电池的技术不断提升，致三元的时代

电解液是电池正负极之间起传导效果的离子导体，由电解质锂盐、高纯度的有机溶剂和必要的添加剂等质料以必定的份额配成，在电池的能量密度、功率密度、宽温运用、循环寿数、安全功能等方面扮演着至关重要的人物。

锂电池由外壳、正极、负极、电解液和隔膜组成，其间电极资料无疑是大家关注和研讨的焦点。但与此同时，电解液也是不可忽视的一个方面，究竟占据电池成本15%的电解液也确真实电池的能量密度、功率密度、宽温运用、循环寿数、安全功能等方面扮演着至关重要的人物。

电解液是电池正负极之间起传导效果的离子导体，由电解质锂盐、高纯度的有机溶剂和必要的添加剂等质料以必定的份额配成。

跟着人们对新能源汽车动力电池各项功能的要求不断进步，锂电池不断迭代晋级，开端步入高镍三元时代成为一个不争的事实。但是，如果电解液不能随电池资料同步晋级，高镍三元系统就很难实现其设计初衷。

正极材猜中镍的份额不断进步，以及硅碳负极的运用，给电解液的研制和出产带来新的困扰。

跟着动力电池能量密度的进步，电压也会随之进步，电压越高，电解液的分解能力则越强。针对高镍三元系统，电解液企业专门做过漏电流（即通过绝缘体流过的电流）和过渡金属离子溶出的测试。测试结果表明，进步动力电池正极材猜中的镍含量，过渡金属离子的溶出会添加。而溶出的过渡金属离子在负极被复原分出后，会损坏负极表面的SEI膜。此外，进步电压还会显着增大漏电流。这样动力电池在高温环境下的存储功能和循环功能就会受到影响，同时材猜中镍含量的进步也会导致动力电池的安全功能下降。

高镍资料与电解液合作运用所呈现的这些问题，处理起来比较复杂，技能门槛高。如果企业没有满足的研制实力，很难做好与高镍资料相匹配的电解液产品。

1、高比能量型电解液

追求高比能量是现在锂离子电池最大的研讨方向，尤其是移动设备在人们日子中所占有的比重越来越多的时候，续航，成为了电池最为关键的功能。

图片来历:北京化学试剂研讨所

如图所示，未来高能量密度电池的开展必然是高电压正极、硅负极。负极硅具有庞大的克容量而被人们关注，但是因为本身的溶胀效果导致其无法运用，近年来研讨方向现已转变为硅碳负极，其具有相对较高的克容量以及较小的体积变化，不同的成膜添加剂在硅碳负极方面的循环效果不同。

图片来历:北京化学试剂研讨所

2、高功率型电解液

现在，商品化的锂电子电池很难实现高倍率继续放电，首要原因是电池极耳发热严重，内阻导致电池的整体温度过高，容易发生热失控。因而，需求电解液在坚持高电导率的情况下能抑制电池升温过快。而关于动力电池，实现快充也是电解液开展的一个重要方向。

高功率电池不仅对电极资料提出了高固相扩散、纳米化使离子迁移途径短、控制极片厚度和压实等要求，也对电解液提出了更高的要求：1、高解离度电解质盐；2、溶剂复合-粘度更低；3、界面控制-膜阻抗更低。

3、宽温型电解液

电池在高温时容易发生电解液本身分解以及资料与电解液件的副反应加重；而在低温时则可能会有电解质盐分出和负极SEI膜阻抗成倍添加。所谓宽温电解液便是使电池具有愈加广泛的工作环境。下图为各类溶剂的沸点比照图及凝固比照图。

图片来历:北京化学试剂研讨所

4、安全性电解液

电池的安全首要体现在燃烧乃至爆炸上，首先电池本身就具有可燃性，因而当电池过充、过放、短路时，当收到外界的针刺、揉捏时，当外界温度过高时，都可能引发安全事故。因而，阻燃是安全型电解液研讨的一个首要方向。

阻燃功能是在常规电解液中参加阻燃添加剂获得的，一般选用磷系或卤系阻燃剂，要求阻燃添加剂价格合理且不损害电解液功能。此外，选用室温离子液体作为电解液也已进入研讨阶段，将完全扫除易燃的有机溶剂在电池中的运用。并且离子液体具有蒸气压极低、热安稳/化学安稳性好、不易燃等特色，将大幅进步锂离子电池的安全性。

5、长循环型电解液

因为现在锂电池的回收，尤其是动力电池的回收还存在较大的技能困难，因而进步电池的寿数是缓解这一现状的一种方法。

长循环型电解液的研讨思路首要有两点，一是电解液的安稳性，包括热安稳性、化学安稳性、电压安稳性；二是与其他资料的安稳性，要求与电极成膜安稳，与隔膜无氧化，与集流体无腐蚀。