鋰離子電池是新能源純電動汽車的主要動力來源。隨著電動汽車保有量的不斷增加，其開發(fā)和應(yīng)用越來越受到重視。眾所周知，鋰離子電池有幾個重要的組成部分，包括正極、負極、隔膜、電解液和外殼，每一個都發(fā)揮著不同的作用。那么今天我們就來聊一聊鋰離子電池的電解液，看看它是如何影響電池的整體性能的。

雖然電解液在電池工作時沒有明顯的成分變化，也沒有大的反應(yīng)，但它是鋰離子電池的四大關(guān)鍵技術(shù)之一。被業(yè)界稱為鋰離子電池的“血液”，就像人體的血液一樣。它的主要功能是運輸，在正負極之間起到運輸鋰離子和傳導(dǎo)電流的作用。這是鋰離子進出正極和負極的唯一指定路徑。

您不能只是鋰離子電池的電解質(zhì)。你要經(jīng)過層層篩選，滿足以下條件。首先，它必須具有較高的導(dǎo)電率，一般達到110-3210-2s/cm。值得注意的是，這里所說的電導(dǎo)率是指電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率，而不是電子的電導(dǎo)率。

鋰離子電池的內(nèi)部電荷傳輸依賴于鋰離子的遷移。電解液和電解質(zhì)在熔融狀態(tài)下已離解出正負離子，離子本身帶電。當離子向一個方向運動時，電荷也向一個方向運動，產(chǎn)生電流，這就是離子導(dǎo)電性。在原電池中，外電路是導(dǎo)電的，電解液是離子導(dǎo)電的，所以這就要求電解液必須既是電絕緣又是離子導(dǎo)電的。

此外，電解液需要具有較高的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性，不易熱分解，在較寬的電壓范圍內(nèi)仍能保持相對穩(wěn)定的溫度。同時在長期流通和儲存過程中不會與內(nèi)部其他材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，與電極的相容性高，從而在負極上形成穩(wěn)定的SEI膜。

最后，在生產(chǎn)方面，必須是無毒、無污染、使用安全，最好是可生物降解、易于制備、價格低廉。

對電解液有這么多的要求，主要是因為電解液主要是用來輸送鋰離子的，但是會直接影響到電池的性能。例如，電解液的穩(wěn)定性會影響電池的循環(huán)壽命和工作溫度范圍，而離子電導(dǎo)率會影響電池的充放電效率。各種因素疊加，會進一步影響電池的安全性，這是我們最關(guān)心的。

目前主流的鋰離子電池電解液包含三部分，即溶劑、鋰鹽和添加劑。有機溶劑是鋰離子電池電解液的重要組成部分，對鋰鹽的溶解度、電解液的電導(dǎo)率、循環(huán)效率、可逆容量和電池安全性都有重要影響。溶劑的選擇應(yīng)盡可能滿足以下要求。 一是熔點低、沸點高、蒸氣壓低，工作溫度范圍廣；第二，高介電常數(shù)和低粘度，導(dǎo)致高導(dǎo)電性。

在實際應(yīng)用中，通常將介電常數(shù)較高、粘度較低的有機溶劑混合制成介電常數(shù)較高、粘度較低的混合溶劑。是最早應(yīng)用于碳酸鋰電池行業(yè)的有機溶劑，在鋰電池行業(yè)具有不可替代的地位。

鋰鹽溶解在溶劑中并離解形成溶劑化陽離子和溶劑化陰離子。電解液中陰陽離子的運動可形成導(dǎo)電基礎(chǔ)，在電場作用下的定向運動形成電池內(nèi)部電流。因此，它必須具有足夠的溶解度，溶劑化的陽離子必須具有高遷移率，并且陰離子在正極充電時不會發(fā)生氧化還原反應(yīng)，陰離子和陽離子不會與電極發(fā)生反應(yīng)等。此外，鋰鹽應(yīng)無毒、穩(wěn)定且易于制備。目前常用的鋰鹽是綜合性能最好的六氟磷酸鋰。

有機電解液添加劑具有“用量小（一般小于5%體積比或質(zhì)量比）、見效快”的突出特點，可以在不增加電池成本的情況下顯著改善鋰離子電池的某些宏觀性能。目前鋰離子電池電解液添加劑的研究主要集中在以下幾個方面：提高SEI膜的穩(wěn)定性；提高電池的安全性能；控制電解液中酸和水的含量；提高電解液的導(dǎo)電性。

總結(jié)：

作為電解液鋰離子電池的重要組成部分，其易燃性和漏液性仍然是制約液態(tài)鋰離子電池發(fā)展的重要因素。目前，固態(tài)電池發(fā)展勢頭火熱，有望在現(xiàn)有基礎(chǔ)上，特別是在電池安全性方面有重大突破，為電動汽車的發(fā)展提供保障。