鋰離子電池是新能源純電動(dòng)汽車(chē)的主要?jiǎng)恿?lái)源。隨著電動(dòng)汽車(chē)保有量的不斷增加，其開(kāi)發(fā)和應(yīng)用越來(lái)越受到重視。眾所周知，鋰離子電池有幾個(gè)重要的組成部分，包括正極、負(fù)極、隔膜、電解液和外殼，每一個(gè)都發(fā)揮著不同的作用。那么今天我們就來(lái)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(shí)沒(méi)有明顯的成分變化，也沒(méi)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(yùn)輸，在正負(fù)極之間起到運(yùn)輸鋰離子和傳導(dǎo)電流的作用。這是鋰離子進(jìn)出正極和負(fù)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(guò)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(dá)到110-3210-2s/cm。值得注意的是，這里所說(shuō)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(fù)離子，離子本身帶電。當(dāng)離子向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電荷也向一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，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(duì)穩(wěn)定的溫度。同時(shí)在長(zhǎng)期流通和儲(chǔ)存過(guò)程中不會(huì)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(fù)極上形成穩(wěn)定的SEI膜。

最后，在生產(chǎn)方面，必須是無(wú)毒、無(wú)污染、使用安全，最好是可生物降解、易于制備、價(jià)格低廉。

對(duì)電解液有這么多的要求，主要是因?yàn)殡娊庖褐饕怯脕?lái)輸送鋰離子的，但是會(huì)直接影響到電池的性能。例如，電解液的穩(wěn)定性會(huì)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(huì)影響電池的充放電效率。各種因素疊加，會(huì)進(jìn)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(jī)溶劑是鋰離子電池電解液的重要組成部分，對(duì)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(diǎn)低、沸點(diǎn)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(shí)際應(yīng)用中，通常將介電常數(shù)較高、粘度較低的有機(jī)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(jī)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(yáng)離子和溶劑化陰離子。電解液中陰陽(yáng)離子的運(yùn)動(dòng)可形成導(dǎo)電基礎(chǔ)，在電場(chǎng)作用下的定向運(yùn)動(dòng)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(yáng)離子必須具有高遷移率，并且陰離子在正極充電時(shí)不會(huì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，陰離子和陽(yáng)離子不會(huì)與電極發(fā)生反應(yīng)等。此外，鋰鹽應(yīng)無(wú)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(jī)電解液添加劑具有“用量?。ㄒ话阈∮?%體積比或質(zhì)量比）、見(jiàn)效快”的突出特點(diǎn)，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(gè)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(shì)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(dòng)汽車(chē)的發(fā)展提供保障。