鋰離子電池電解液及功能添加劑的研究已經(jīng)成為當(dāng)今鋰離子電池研究的一個(gè)焦點(diǎn)。有機(jī)溶劑和電解質(zhì)的性能直接影響著鋰離子電池的工作性能。而其中鋰離子電池的安全性能越來越受到重視，尋求改善鋰離子電池安全性能的添加劑，已成為我們研究的一個(gè)首要任務(wù)。

目前，鋰離子電池電解液功能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

碳負(fù)極形成SEI膜的質(zhì)量對提高鋰離子電池的循環(huán)壽命有重要的作用。選擇合適的添加劑，改善負(fù)極SEI膜的化學(xué)組成和界面性質(zhì)，在電極和電解液之間形成穩(wěn)定的SEI膜是非常有必要的。

提高電解液的電導(dǎo)率

用電化學(xué)方法和譜學(xué)方法研究添加劑碳酸亞乙烯酯(VC)、氟代碳酸乙烯酯（FEC），發(fā)現(xiàn)VC和FEC能夠提高電池的循環(huán)性能，尤其是提高電池在高溫時(shí)的循環(huán)性能,降低不可逆容量。其主要原因是VC可以在石墨表面發(fā)生聚合，生成聚烷基碳酸鋰膜，從而抑制溶劑和鹽陰離子的還原，因而在石墨負(fù)極表面形成SEI膜。

改善電池的安全性能

鋰離子電池自身存在著許多安全隱患，保護(hù)的方法有：機(jī)械電路切斷法、電子電路法、隔膜自熔閉合法等。這些方法在一定程度上提高了鋰離子電池的安全性。在電解液中加入添加劑，也是一種提高鋰離子電池安全性的簡單有效的方法。

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降低溶劑可燃性的添加劑

電解液中的溶劑之所以會發(fā)生燃燒，是因?yàn)槠浔旧戆l(fā)生了鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，如果能找到抑制這些鏈?zhǔn)椒磻?yīng)發(fā)生的添加劑，將能有效地提高鋰離子電池的安全性。

2

過充電添加劑

通過加入添加劑的方法來實(shí)現(xiàn)過充電保護(hù),對簡化電池制造工藝、降低電池生產(chǎn)成本具有極其重要的意義。

目前，解決過充電問題的添加劑主要有兩種類型：

①氧化/還原對添加劑

②聚合單體添加劑。

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提高電解液電導(dǎo)率的添加劑

4

控制電解液中酸和水含量的添加劑

有機(jī)電解液中存在的水和酸(HF)可與電解液中的鋰鹽作用，形成氟化鋰等沉積在負(fù)極表面，對SEI膜的形成具有重要的作用；水和酸(HF)的含量過高，不僅會導(dǎo)致LiPF6的分解，而且會破壞SEI膜。

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磺酸酯添加劑

針對LiMn2O4在鋰離子電池電解液中的不穩(wěn)定性,通常采用在電解液中加入穩(wěn)定添加劑來提高電池的熱穩(wěn)定性和循環(huán)壽命。固體電解質(zhì)相間界面（SEI）膜在鋰離子電池中具有重要的意義，SEI膜的質(zhì)量對提高鋰離子電池的循環(huán)壽命有重要的作用。

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鋰鹽添加劑

雙草酸硼酸鋰（LiBOB）是一種新型的有機(jī)硼酸鹽。

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LiPF6穩(wěn)定劑

LiPF6是目前商品化鋰離子電池使用最多的鋰鹽。但LiPF6的熱穩(wěn)定性差，甚至在室溫下就可能發(fā)生如下分解反應(yīng)：

氣態(tài)PF5具有較強(qiáng)的路易斯酸性，會與溶劑分子中氧原子上的孤電子對作用而使溶劑發(fā)生分解反應(yīng)。LiPF6對水分非常敏感，遇痕量水即發(fā)生如下反應(yīng)

HF會腐蝕正極材料，尤其是LiMn2O4。

結(jié)語

綜上所述，研究功能添加劑對改善電池的性能起著十分重要的作用，因?yàn)楦纳菩托滦吞砑觿┑募尤耄蓸O大彌補(bǔ)了電解液與正負(fù)極材料配伍中存在的不足，在動(dòng)力鋰電池性能追求更長續(xù)航更長壽命等特點(diǎn)，新型功能添加劑也是鋰電池材料研究的關(guān)鍵之一。