Page 206 - 化工工艺理论及技术

Chemical Process Theory and Technology
化工工艺理论及技术

对 Al 集流体具有较高的腐蚀电势，为 4.2V。有研究人员在纽扣电池和软包电池
中，研究了其在 1.25mol/LLiFSIEC/EMC（3/7）电解液中的电化学性能。在 1.5Ah
软包电池中测试了 LiFSI 电解液的长期循环性能和快速充电能力。同时，又用

LiFSI 电解液评估了 NCM622|| 石墨电池的电化学性能，在 1C 下的 1000 次循环后，
电池的容量保持率分别为 88.5%，证明了在锂离子电池中使用 LiFSI 的适用性。
LiBOB 具有良好的导电性、宽的电化学窗口、良好的耐热性和良好的循环
性能。LiBOB 与 LiPF6 都具有钝化正极 Al 箔的效果。然而，LiBOB 不溶于链式

碳酸酯，并且在低温下具有较高的黏度，在 -50℃时没有容量，因此它仅能作为
添加剂应用到电解液中。
LiODFB 同时具有 LiBF4 和 LiBOB 的优点，具有 LiBOB 的 SEI 形成特性，
同时具有改进的溶解度和离子解离特性。LiODFB 的分解温度为 240℃，高温下

不与溶剂发生反应，能够有效地改善电池的耐高温性能。除此之外，LiODFB 在
形成稳定 SEI 膜的同时还没有 HF 生成，可以抑制枝晶的生长。将 LiODFB 与
LiBF4 一起使用，可以最大限度地发挥这两种化合物在低温下的优势。经过电池
测试，发现电解液与石墨||LiFePO4兼容，并且在-20℃时，容量远高于对照电解液。

在室温及更高温度下，纯 LiODFB 性能最佳，在石墨 LMNO 电池中电导率和放
电容量最佳，但在 -20℃时，其电化学性能一般。
目前，仍然存在许多问题，例如锂盐与正负极材料及隔膜的兼容性等，通过
上述研究不难发现，使用不同性质的锂盐是扩大电解液工作温度范围的主要方法。

（二）溶剂
电化学动力学与温度之间的关系在高能量密度电池循环过程中扮演着极其重
要的作用。低温下的动力学极限引发了锂金属枝晶生长，从而导致电池性能下降。
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锂离子电池低温的局限性，主要受到 Li 在电解质 / 电极界面相中离子去溶剂化
影响，但目前的优化方法很少。鉴于此，通常调控溶剂化溶剂和锂盐的比例，来
改善电解液的性能。电解液的主体部分是溶剂，商用锂离子电池电解液通常采用
非水系有机溶剂，有机溶剂的性质很大程度上决定了电解液的性质。有机溶剂分
为酯类、醚类、腈类等。

1. 酯类溶剂
目前商用电解液中使用的酯类溶剂是碳酸酯溶剂。提高电解液低温电导率
最有效的方法是用低熔点溶剂来避免电解质在低温下的凝固。在溶剂中，如乙酸

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