锂离子电池电解液的特性是什么？未来发展趋势如何？

在“碳达峰、碳中和”战略推动下，新能源汽车行业实现了高速发展，极大地拉动了动力类锂离子电池的需求量;电化学储能装机量的不断提升将推动储能类锂离子电池出货量的增长;5G 技术的推广、各类可穿戴设备的兴起以及共享理念的普及将带动消费类锂离子电池销量。在动力类锂离子电池、储能类锂离子电池和消费类锂离子电池的市场需求的共同带动下，锂离子电池电解液市场发展空间广阔。随着市场的扩大，各电池企业也对电解液厂研发能力、技术水平、产品控制、产能及原材料的供应等方面提出更高的要求。

在研发能力和技术方面，电池企业不断追求电池的快充性能、高能量密度和高安全性能，电解液厂家需要深入探究电池正极材料、负极材料等与电解液的交互作用机理，开发新型功能电解液方案与之进行及时快速的响应，并形成与之相匹配的产品，才能满足电池企业的开发速度。在品质方面，电池企业对电解液厂的品质要求越来越严格，也需要电解液厂家不断优化工艺，提高质量控制能力，开发出更完善的电解液控制流程和检测方法，以满足电池企业的使用需求。在产能和原材料供应方面，电池企业对于电解液厂家提出采购要求以匹配其产能扩张的需求，电解液厂在锂离子电池材料领域需要进行纵向一体化布局，形成有机溶剂、添加剂、电解质完整的产业链，避免电解液原材料市场需求波动对电解液供应及价格波动造成影响。

因此，通过与电池企业的深度合作，电解液厂商可以借助电池企业技术、信息、设备优势，不断提升电解液的研发水平、品质水平，和电解液及原材料供应能力。液态电池主要由正极材料、负极材料、电解液、隔膜四大部分组成，电解液在电池内部的正负极材料之间起传导导电离子的作用，通常需满足电导率高、工作温度范围宽、电化学窗口宽、热稳定性好、化学稳定性高、安全性较好等性能特性。电解液是锂电池的重要原材料，电解液主要构成成分为溶质、溶剂和添加剂。在电解液的三类核心材料溶质(锂盐)、溶剂、添加剂中，溶质是电解液中成本占比最高的成分，按照不同的锂盐溶质分类，电解液可分为六氟磷酸锂(LiPF6)电解液、四氟硼酸锂(LiBF4)电解液、双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)电解液、二草酸硼酸锂(LiBOB)电解液、二氟草酸硼酸锂(LiDFOB)电解液、二氟磷酸锂(LiPO2F)电解液、双三氟甲基磺酰亚胺锂(LiTFSI)电解液。中国锂电池电解液行业产业链上游为有机溶剂碳酸乙烯酯EC和碳酸二甲酯DMC为主)、电解质锂盐如六氟磷酸锂及成膜添加剂等原材料供应商。产业链中游环节为电解液生产企业如液态电解液、固态电解液等。产业链下游是锂电池生产企业，其应用端对应为动力电池、3C电池、储能电池及超级电容器等领域。

锂电池电解液是电池中离子传输的载体，作为电池的重要组成部分，锂电池电解液成分一般由锂盐和有机溶剂组成。电解液是锂离子电池四大关键材料正极、负极、隔膜、电解液之一，号称锂电池的“血液”。今天给大家全面介绍锂电池电解液成分。

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一、什么是锂电池电解液?

锂电池电解液是电池中离子传输的载体。一般由锂盐和有机溶剂组成。电解液在锂电池正、负极之间起到传导离子的作用，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成的。

二、锂电池电解液成分常见的三种类型

1、碳酸乙烯酯：分子式C3H4O3

透明无色液体(>35℃)，室温时为结晶固体.沸点：248℃/760mmHg，243-244℃/740mmHg;闪点：160℃;密度：1.3218;折光率：1.4158(50℃);熔点：35-38℃;本品是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶剂。在电池工业上，可作为锂电池电解液的优良溶剂。

2、碳酸丙烯酯：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。

3、碳酸二乙酯：分子式CH3OCOOCH3

无色液体，稍有气味;蒸汽压1.33kPa/23.8℃;闪点25℃，熔点-43℃;沸点125.8℃;溶解性：不溶于水，可混溶于醇、酮、酯等多数有机溶剂，主要用途：用作溶剂及用于有机合成。

三、锂电池电解液成分主要构成

锂电池电解液主要由三部分组成，主要为溶剂、锂盐、添加剂。

1、溶剂

溶剂在锂电池电解液成分的作用主要是用来溶解锂盐的。电解液中的溶剂主要有环状碳酸酯(PC、EC);链状碳酸酯(DEC、DMC、EMC);羧酸酯类(MF、MA、EA、MA、MP等)。

2、锂盐

优质的锂盐对于锂电池的能量密度、功率密度、宽电化学窗口、循环寿命、安全性能等方面都有着较大的影响。锂盐中常含有的元素有LiPF6、LiClO4、LiBF4、、LiAsF6等。

3、添加剂

锂电池电解液成分添加剂的种类主要有成膜添加剂、导电添加剂、阻燃添加剂、过充保护添加剂、控制电解液中H2O和HF含量的添加剂、改善低温性能的添加剂、多功能添加剂。

四、如何选择锂电池电解液?

1、电化学稳定性好，与正极材料、负极材料、隔膜、集流体、粘结剂等不发生反应;

2、离子电导性好，介电常数高，粘度低，离子迁移的阻力小;

3、在很宽的温度范围内保持液态，一般温度范围为-40℃～70℃，适用于改善锂电池的高低温特性;

4、能最佳程度促进电极可逆反应的进行，即具有较高的循环效率;

5、环境友好，最好无毒或者低毒性。

五、锂电池电解液的未来发展趋势

锂电池电解液凭借其自身的综合优势正在走进一个更为庞大的产业群——汽车动力电池领域。为了适应这个庞大的产业群，锂离子电池电解液成分未来的发展趋势将主要集中在新型溶剂、离子液体、添加剂、新型锂盐等方面。与新型正、负极材料相匹配，从而使锂电池更安全，具有更高的功率、更大的容量，最终安全方便地应用于电动车、储能、航天以及更广泛的领域。

目前锂电池电解液市场而言，准入门槛并不高，但是隐形的技术是有壁垒的，而随着关键原材料的国产化，目前电解液的成本也随之进一步降低，日韩企业也开始将制造工厂往国内转移，相信在不久的将来，中国的锂电池电解液成分将会走出国门，走向世界。