現(xiàn)在電池市場中常用的鋰離子電池高壓電解液有哪些，你知道嗎？

什么是鋰離子電池高壓電解液?隨著全球多樣化的發(fā)展，我們的生活也在不斷變化著，包括我們接觸的各種各樣的電子產(chǎn)品，那么你一定不知道這些產(chǎn)品的一些組成，比如鋰離子電池高壓電解液。

鋰離子電池的高壓陰極數(shù)據(jù)已成為近年來的研究熱點。具有更好的性能，更高的能量和更高的電壓的新型鋰離子電池的開發(fā)是電源領(lǐng)域中的當前研究熱點。近年來，以LiNi0.5Mn1.5O4和LiCoPO4為代表的高壓正極的數(shù)據(jù)發(fā)展迅速，而支持電解質(zhì)相對落后。因此，5V電解液系統(tǒng)的研發(fā)是迫切需要解決的關(guān)鍵問題。
鋰電池使用壽命長，能量密度高，充放電性能穩(wěn)定。它們已廣泛應(yīng)用于日常電子產(chǎn)品中，并且還是許多大型移動設(shè)備的主要候選電源之一。增加電池的工作電壓是獲得高比能鋰電池的有效方法，因此有必要開發(fā)一種高壓電解質(zhì)系統(tǒng)。本文將總結(jié)幾種高壓電解液系統(tǒng)。
碳酸鹽溶劑：傳統(tǒng)的碳酸鹽巖石溶劑因其高電導(dǎo)率，鋰鹽的良好溶解性以及在負極表面形成穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面膜（SEI）的能力而一直被認為是一般電解質(zhì)的最佳選擇。 然而，傳統(tǒng)碳酸鹽在高壓電池系統(tǒng)中的適用性不好。這是因為傳統(tǒng)的碳酸鹽溶劑具有低的氧化電位，并且在高電勢的氧化和分解下易于提前侵蝕。另外，鋰離子電池的電解質(zhì)中的水含量被認為是確定電池質(zhì)量的關(guān)鍵標準。高壓電解質(zhì)對水有更高的要求。如果電解質(zhì)中的水含量稍高，它將大大降低電解質(zhì)的電阻氧化性能。

氟碳酸鹽：聚氟烷基碳酸酯具有較強的化學穩(wěn)定性，疏水性和疏油性。它可以在電極表面上形成雙層鈍化膜，以減少電極表面的降解和電解質(zhì)的分解。并且，全氟化碳取代基的碳鏈越長，親核能力越強，越容易在電極表面上形成鈍化膜，但是分子間力將相應(yīng)地增加，導(dǎo)致粘度增加和導(dǎo)電性降低。
離子液體：離子液體是完全由陽離子和陰離子組成的鹽。在室溫下為液體，可以導(dǎo)電。離子液體具有低揮發(fā)性，低易燃性，高離子電導(dǎo)率和寬的電化學窗口的優(yōu)點。由于離子液體的這些特性，近年來對離子液體進行了廣泛的研究，并將其用作改善高容量和高電壓下鋰離子電池的電化學和熱穩(wěn)定性的新型電解質(zhì)。結(jié)果表明，與傳統(tǒng)的基于lipf6的電解質(zhì)相比，吡咯-哌啶基二氟甲基磺酰亞胺鹽離子液體更適合5V高壓電解質(zhì)數(shù)據(jù)。
含磷的碳酸鹽：向碳酸鹽中添加適量的添加劑，例如亞磷酸三（2,2,2-三氟乙基）酯（TTFP）：可以在陰極表面形成穩(wěn)定的CEI鈍化膜； TTFP（III）中心的磷原子具有一對孤對電子，這些電子可與含LiPF6的電解質(zhì)中的PF6-配位，形成穩(wěn)定的鋰鹽配合物；磷（III）原子不是處于最高價態(tài)，并且容易被氧化形成可溶的磷酸鹽化合物，從而有效地抑制了碳酸鹽的氧化分解并進一步改善了電池循環(huán)性能。
氟溶劑：由于氟原子具有強電負性和弱極性，因此氟溶劑具有較高的電化學穩(wěn)定性。研究人員研究了一系列氟化有機碳酸酯溶劑，發(fā)現(xiàn)氟碳酸鹽溶劑中的氟元素顯著改善了氟碳酸鹽的抗氧化功能。氟化乙烯，碳酸2,2,2-三氟乙基乙酯和碳酸2,2,2-三氟乙基乙酯的氧化電位明顯高于碳酸乙酯（EC）和碳酸甲基乙酯的氧化電位。碳酸鹽（EMC）和碳酸乙酯（DEC）。但是，隨著被氟取代的氫原子數(shù)增加，LiPF6在溶劑中的溶解度大大降低。
砜高壓電解液：砜有機物的介電常數(shù)大于40，低于5.5V處于穩(wěn)定狀態(tài)。例如，環(huán)丁砜（SL）是具有高介電常數(shù)，寬的電化學窗口和強極性的常見溶劑。但是，砜類有機物具有高粘度，高熔點，并且與石墨負極材料的相容性差。通常必須添加添加劑以降低粘度并增加電解質(zhì)的電導(dǎo)率。因此，提高砜電解質(zhì)的安全性能和降低砜的粘度仍是研究方向。

在研究設(shè)計過程中，一定會有這樣或著那樣的問題，這就需要我們的科研工作者在設(shè)計過程中不斷總結(jié)經(jīng)驗，這樣才能促進產(chǎn)品的不斷革新。