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锂离子电池四大主

1. 第 3 章 电池 材料 锂电池制造工艺及装备

2. 背景 锂离子电池应用领域

3. 1. 工程思维的方法 --- 自我发现 探求高效的方法，贯穿学习、工作和生活的过程 科学逻辑 积累改善 目标愿景 效率原则 方法总结 制造业基础 标准 材料 装备 智能化 教学，不是注满一桶水，而是点亮一把火 — 叶圣陶

4. 背景 锂离子电池充放电原理 正极： LiCoO 2 ⇌ Li 1-x CoO 2 + xLi + + xe – 负极： 6C + xLi + + xe - ⇌ Li x C 6 总反应： 6C + LiCoO 2 ⇌ Li 1-x CoO 2 + Li x C 6 z ：电极反应中转移电子的物质的量 F ：法拉第常数， F=96500 C/ mol R ： 8.314 J/ mol·K E Θ ：标准电势，当放电电流趋于零时，输出电压等于电池电势。 电池能斯特方程 根据能斯特方程可知，电池电压在电池运作范围内会随电池电量、电极材料以及其所处环境而有所变化。

5. Charging + - PART ONE 锂 离 子 电 池 充 放 电 原 理 充电时锂离子从正极材料中脱出 通过隔膜经电解质溶液向负极迁移 同时电子在外电路从正极流向负极 锂离子在负极得到电子后被还原成金属锂 嵌入负极晶格 正极： LiCoO 2 → xLi + + xe - +Li (1-x) CoO 2 负极： 6C+xe - + xLi + → Li x C 6 e e e e e e e e e e e e e e e e e

6. Discharging PART ONE 锂 离 子 电 池 充 放 电 原 理 负极的锂会失去电子成为锂离子 通过隔膜经电解质溶液向正极方向迁移 并进入正极材料中储存 + - e e e e e e e e e e e e e e e e e 正极： xLi + + xe - +Li (1-x) CoO 2 → LiCoO 2 负极： Li x C 6 → 6C+xe - + xLi +

7. 背景 锂离子电池组成部分 ④ ④ ① ②

8. 目录 01 02 02 03 04

9. 离子电池之父 goodenough 先生。 获奖者 Goodenough ( 足够好先生 ) 已经 97 岁高龄，他曾经说过：我们有些人就像是乌龟，走得慢，一路挣扎，到了而立之年还找不到出路。但乌龟知道，他必须走下去。 1976 年，足够好先生因为牛津大学化学系恰好出现的空缺就转过去了，那一年他开始关注电池领域，这时他已经 54 岁了 其实 20 世 70 年代就已经有锂电池了，这种电池是以金属锂作为电极材料的，但是金属锂实际上非常活泼，很容易燃烧，所以那时候发生了很多电池燃烧爆炸的事情。这时在牛津的足够好先生把目光放在了钴酸锂这种材料上，这是一种层状的材料，锂离子就像是被嵌在中间一样，所以足够好先生大胆提出用钴酸锂作为电极材料，锂离子就可以在电极材料中进行嵌入和嵌出。日本的索尼公司将钴酸锂和石墨联用就创造出了可以充电的锂离子电池，并且推向了商业化。这也是我们现在用的锂离子电池的开端。 之后足够好先生又用了磷酸铁锂材料来代替钴酸锂 (75 岁 ) ， 锂离子电池与 2019 年诺贝尔化学奖

10. 而从 1981 年开始研究锂电池的吉野彰，在接受采访时表示：“我做研究的原始动力是我的好奇心，它驱使着我前进。” ，吉野彰经过不断尝试，于 1985 年开发出了用碳基材料作为负极，正极依旧为钴酸锂的新型锂离子二次电池 (LIB) ，从而确立了现代锂离子电池的基本框架。 1991 年，吉野彰的开发的电池由旭化成和索尼共同推向市场，迅速成为被手机、笔记本电脑、数码相机、电动汽车等电子产品广泛使用的电池产品。 2010 年锂离子电池的市场规模达到了 1 万亿日元。 吉野彰 1948 年出生于日本大阪，他是目前智能手机、电动汽车等诸多产品中使用的锂离子电池的开发者、旭化成公司研究员，旭化成株式会社吉野研究室室长，同时还是京都大学大学院工学研究专业特命教授、名城大学教授。 锂离子电池与 2019 年诺贝尔化学奖

11. 一、正极材料简介 正极活性物质的特性要求

12. 一、正极材料简介 现阶段主流正极材料 名称 钴酸锂 锰酸锂 磷酸铁锂 镍钴锰酸锂 化学式 LiCoO 2 LiMn 2 O 4 LiFePO 4 Li( Ni x Co y Mn z )O 2 平均电压 ( 搭配石墨 ) 3.6V 3.7V 3.4V 3.6/3.7V 晶体结构 层状 尖晶石 橄榄石 层状 循环寿命 500-1000 500–2000 2000–6000 8000–2000 运行温度 Average Average Good Good 电芯能量密度 180 – 24 0Wh/kg 1 30 –1 80 Wh/kg 130 –1 8 0Wh/kg 180–250 Wh/kg 功率 1C 10C, 40C 脉冲 35C 连续 10C 安全性 Bad Good Excellent Good 热失控开始温度 150°C (302°F) 250°C (482°F) 270°C (518°F) 210°C (410°F) 商用化时期 1994 2002 1999 2003 研究及生产机关 Samsung, LG, Sony, Sanyo NEC, Samsung, Hitachi UT, QH, MIT ， A123, Valence Samsung, LG, Sony, Sanyo, Nissan Motor 主要应用领域 3C 电子产品 电动工具，医疗机器 , 电动汽车 电动汽车及储能 3C 电子产品，电动工具 ，医疗机器，电动汽车

13. 一、正极材料简介 正极活性物质放电曲线比较 Cathode Type Chemistry Example Metal Portions Example Use NCA LiNiCoAlO 2 80% Nickel,15% Cobalt,5% Aluminum Tesla Model S LCO LiCoO 2 100% Cobalt Apple iPhone LMO LiMn 2 O 4 100% Manganese Nissan Leaf NMC LiNiMnCoO 2 33.3% Nickel,33.3% Manganese,33.3% Cobalt Tesla Powerwall LFP LiFePO 4 100% Iron Starter batteries

14. 一、正极材料简介 - LCO(LiCoO 2 ) LCO 结构 ◇ LCO 是层状结构 ◇ 正极晶体内锂离子做二维运动 雷达图 ◇ LCO 电池的优点：能量密度高 ◇ LCO 电池的缺点：相对短的循环寿命 安全性不好及高倍率放电特性差 SEM 图 ◇LCO 微观形貌

15. 一、正极材料简介 -LMO(LiMn 2 O 4 ) LMO 结构 ◇ LMO 是尖晶石结构 ◇ 正极晶体内锂离子做三维运动，运动速度快且内阻低 雷达图 ◇ LMO 电池优点 : 优秀的功率，低成本且安全性好 ◇ LMO 电池缺点 : 寿命比较短，高温较差 ( Mn 溶出 ) SEM 图 ◇ LMO 微观形貌

16. 一、正极材料简介 -NCM NCM 结构 ◇ 与 NCA, LCO 相同，都是层状结构 ◇ 正极结晶内锂离子二维运动 ◇ 根据 Ni, Co, Mn 的配比，容量会有变化 雷达图 ◇ NCM 电池优点：高能量密度且性能平均 ◇ 根据 Ni, Co, Mn 不同配比，电池性能多样，用途广 ◇ 为了提升电池的性能 ，能够与其他材料混 用，来实现更佳的使用效果 SEM 图 ◇ NCM 微观形貌

17. 一、正极材料简介 -LiFePO 4 LiFePO 4 结构 ◇ LFP 是橄榄石结构 ◇ Goodenough 等在 1997 年首次报道 ◇ 正极晶体内锂离子在橄榄石结构做一维运动，将移动的一维粒子做成纳米颗粒来缩短运动的距离，从而提升锂离子电导特性 雷达图 ◇ LFP 电池有着非常优秀的安全性且寿命长，成本低 ◇ 缺点：能量密度低，低温性能略差 SEM 图 ◇ LFP 微观形貌

18. 二、负极材料简介 负极活性物质的特性要求

19. 二、负极材料简介 负极材料分类 锂离子电池负极材料 人造石墨 天然石墨 金属及其氧化物 合金材料 纳米材料 无定型碳 石墨化碳 非碳负极材料 碳负极材料 难石墨化碳（硬碳） 易石墨化碳（软碳） MCMB 微晶石墨 晶质石墨

20. 二、负极材料简介 - 石墨 1 、嵌锂电位低且平坦，可为锂离子提供高的、平稳的工作电压，大部分嵌锂容量分布在 0.2 V ～ 0 V 之间（ vs.Li /Li + ）； 2 、 嵌 锂容量高， LiC 6 的理论容量为 372 mAh /g ； 3 、与有机溶液相容能力差，易发生溶剂共嵌入现象，从而降低嵌锂性能。 锂的 嵌 入反应一般是从菱形位置（即端面， Z 字型面和扶椅型面）进行，因为锂从完整的墨片基面是无法穿过的。但是如果基面存在缺陷结构诸如微孔等，也可以经基面进行 嵌 锂。 石墨的嵌锂特性 石墨在嵌锂过程中，随着 Li 浓度的变化石墨呈现出不同的颜色随着嵌锂浓度从低到高，石墨的颜色也会从灰色转变为蓝色，然后再转变为红色，最终转变为金色。

21. 二、负极材料简介 - 石墨 1 、从充放电曲线可以看出，充电开始时，电位迅速下降，在 0.8V 左右出现小平台，这一平台被认为是电解液在石墨电极表面分解生成不溶性 SEI 膜 ; 2 、在 0.25V ～ 0.005V 之间曲线平坦，大部分容量在这一电位范围。在 0.25V 以上几乎没有容量，即可逆容量都在 0.25V ～ 0.005V 电位范围内； 3 、当 SEI 膜达到一定厚度时，膜对电子有绝缘作用，仅有离子导电性，能阻止电解液进一步还原，所以，从第二周期开始，充放电效率接近 100% 。 石墨的储锂机理 首次石墨电极的充放电曲线 石墨电极的充放电曲线

22. 二、负极材料简介 - 石墨 项目 人造石墨类 天然石墨类 评价方法 备注 原材料 煤焦油、石油焦、煅后焦、沥青等经人工合成 天然石墨矿经开采、浮选、精选 / 根据原材料的产地不同，性能会有不同 外观 色暗颜色发黑 铁黑或钢灰色，质软，有金属光泽发亮富有滑腻感 目测，手摸 / 形貌 单个 块状、片状、针状或不规则形状 块状、片状、球形或类球形 扫描电镜（ SEM ）测试，表面、剖面 / 多个 花瓣状、球状、爆米花状等 花瓣状、球状、爆米花状等 石墨化度 结晶度稍低石墨化度常在 93% 以下（ d002:0.336-0.337nm ） 结晶度高石墨化度常在 94% 以上（ d002:0.3354-0.3359nm X 射线衍射仪（ XRD ）测试 / 晶体结构 六方晶系 （呈 ABAB… 序列排列） 无菱形峰 六方晶系与菱面体晶系（呈 ABAB… 序列排列） 有菱形峰 人造石墨与天然石墨差异

23. 二、负极材料简介 - 石墨 由于石墨表面处理技术的不断改善和进步，市场上基本均以复合石墨为主，很难在外观上判断出是天然石墨还是人造石墨 人造石墨 人造石墨的形状为块状或不规则状 天然石墨 天然石墨的形状为球形、类球形或片状

24. 二、负极材料简介 - 石墨 人造石墨剖面呈现实心结构，而天然石墨的内核会存在较多的孔隙结构； 该技术已经成为主要的，也是较为简便的判断人造石墨和天然石墨的方法。

25. 二、负极材料简介 - 石墨

26. 二、负极材料简介 - 软碳、硬碳 软碳 即易石墨化碳，是指在 2500℃ 以上的高温下能石墨化的无定形碳。软碳的结晶度 ( 即石墨化度 ) 低，晶粒尺寸小，晶面间距 (d002) 较大，与电解液的相容性好，但首次充放电的不可逆容量较高，输出电压较低，无明显的充放电平台电位。常见的软碳有石油焦、针状焦、碳纤维、碳微球等 硬碳 是指难石墨化碳，是高分子聚合物的热解碳，这类碳在 2500℃ 以上的高温也难以石墨化。常见的硬碳有树脂碳 ( 如酚醛树脂、环氧树脂、聚糠醇  PFA-C 等 ) 石墨 软碳 硬碳

27. 二、负极材料简介 - 硅负极 硅负极 硅的理论容量高达 4200mAh/g ，超过石墨的 372mAh/g 的十倍以上，这个数字的概念想必大家都清楚，充一次电实现 1000 公里将有可能实现。 在充放电过程中，硅的脱嵌锂反应将伴随大的体积变化（＞ 300% ），造成材料结构的破坏和机械粉化，导致电极材料间及电极材料与集流体的分离，进而失去电接触，致使容量迅速衰减，循环性能恶化。由于剧烈的体积效应，硅表面的 SEI 膜处于破坏 - 重构的动态过程中，会造成持续的锂离子消耗，进一步影响循环性能。

28. 二、负极材料简介 - 硅负极

29. 二、负极材料简介 - 硅负极 硅碳负极材料根据结构的不同可分为 包覆结构、负载结构、分散结构 等。 根据包覆结构的不同又可分为 核壳型、蛋黄 - 壳型、多孔型 。 包覆结构 — 核壳型 包覆结构 — 蛋黄 - 壳型 包覆结构 — 多孔型 分散结构 负载结构 碳层的存在有利于增加硅的导电率 缓冲硅在脱嵌过程中产生的体积效应最大限度的降低硅表面与电解液的直接接触，缓解电解液的分解 电极循环性能得到提高 具有核壳结构的特点 结构中的空腔对体积有容纳膨胀作用，有利于结构稳定 利于产生稳定的 SEI 膜 孔道结构能够提供快速的离子传输通道 较大的比表面积增加了材料反应活性，从而提高倍率性 结构中含有大量的碳材料，循环性能好 硅含量一般较低，可逆比容量较低 抑制硅的体积膨胀

30. 二、负极材料简介 - 钛酸锂 钛酸锂负极 尖晶石结构，可写作 Li(Li 1/3 Ti 5/3 )O 4 Li 4 Ti 5 O 12 +3Li + +3e Li 7 Ti 5 O 12 理论容量 168mAh/g 有平坦的平台 不与电解液反应（不行成 SEI 膜） 锂离子扩散系数比天然石墨高一个数量级 （ 2×10 -8 cm 2 /s ） 容易制备 晶胞参数 8.36A-8.37A ， 0.1% 体积变化 （石墨 10% 的体积变化） 电子导电率低 低压实密度，低能量密度

31. 二、负极材料简介 各类锂离子电池负极材料的性能特点 材料种类 比容量 ( mAh /g) 首次效率 (%) 循环寿命（次） 安全性 快充特征 碳系负极 天然石墨 340-370 90 1000 一般 一般 人造石墨 310-360 93 1000 一般 一般 中间相碳微球 300-340 94 1000 一般 一般 石墨烯 400-600 30 10 一般 差 非碳系负极 钛酸锂 165-170 99 30000 最高 最好 硅 800 60 200 差 差 锡 600 60 200 差 差

32. 三、隔膜简介 隔膜是一种具有微孔结构的薄膜，在锂离子电池中主要起到如下两个作用： 隔开正负极，防止正负极接触形成短路 保证锂离子可以从微孔中通过，形成充放电回路 32 锂离子电池对隔膜的要求包括： 具有电子绝缘性，保证正负极的机械隔离； 有一定的孔径和孔隙率，保证低的电阻和高的离子电导率，对锂离子有很好的透过性； 耐电解液腐蚀，有足够的电化学和电子稳定性，这是由于电解质的溶剂为强极性的有机化合物； 具有良好的电解液的浸润性，并且吸液保湿能力强； 力学稳定性高，包括刺穿强度、拉伸强度等，但厚度尽可能小； 空间稳定性和平整性好； 热稳定性和自动关断保护性能好； 受热收缩率小，否则会引起短路，引发电池热失控。除此之外，动力电池通常采用复合膜，对隔膜的要求更高。

33. 三、隔膜简介 参数 指标 性能影响 厚度 14-35μm 内阻、容量、穿刺强度 孔隙率 35-60% 内阻、机械强度和闭孔性 透气率 (Gurley 值 ) 10-25 S/in2.100cc.1.22Kpa 内阻 孔径大小及分布 (SEM) 干法 0.1-0.3 μm 湿法 0.01-1 μm 内阻、短路率、一致性 热收缩 (90 ℃ /1h) 干法 MD<3%,TD<1% 湿法 MD<5%,TD<3% 安全性 闭孔、破膜温度 PE:128-135 ℃ PP:150-166 ℃ 耐热、安全性 拉伸强度 MD ≥ 140Mpa,TD ≥ 75Mpa 加工性、安全性 穿刺强度 >4.4N 短路率、安全性 隔膜主要指标

34. 三、隔膜简介 共同点：取向步骤，使薄膜产生空隙并提高拉升强度。 不同点：成孔机理不同 生产工艺 干法 单向拉伸 双向拉伸 类硬弹性纤维方法 PP 、 PE 、 PP/PE/PP 拉伸 β 晶型 聚丙烯 PP 单层 湿法 双向拉伸 相分离、溶剂萃取 PE 单层 隔膜生产工艺

35. 三、隔膜简介 干法单拉 工艺流程为： 1 ）投料：将 PE 或 PP 及添加剂等原料按照配方预处理后，输送至挤出系统 2 ）流延：将预处理的原料在挤出系统中，经熔融塑化后从模头挤出熔体，熔体经流延后形成特定结晶结构的基膜。 3 ）热处理：将基膜经热处理后得到硬弹性薄膜。 4 ）拉伸：将硬弹性薄膜进行冷拉伸和热拉伸后形成纳米微孔膜。 5 ）分切 : 将纳米微孔膜根据客户的规格要求裁切为成品膜。 干法双拉 工艺流程为： 1 ）投料：将 PP 及成孔剂等原料按照配方预处理后输送至挤出系统。 2 ）流延：得到 β 晶含量高、 β 晶形态均一性好的 PP 流延铸片。 3 ）纵向拉伸：在一定温度下可对铸片进行纵向拉伸，利用 β 晶受拉伸应力易成孔的特性来致孔。 4 ）横向拉伸：在较高的温度下对样品进行横向拉伸以扩孔，同时提高孔障尺寸分布的均匀性。 5 ）定型收卷：通过在高温下对隔膜进行热处理，降低其热收缩率，提高尺寸稳定性。

36. 三、隔膜简介 湿法异步拉伸 工艺流程为 ; 1 ）投料：将 PE 、成孔剂等原料按照配方进行预处理输送至挤出系统。 2 ）流延：将预处理的原料在双螺旋杆挤出系统中经熔融塑化后从模头挤出熔体，熔体经流延后形成含成孔剂的流延厚片。 3 ）纵向拉伸：将流延厚片进行纵向拉伸。 4 ）横向拉伸：将经纵向拉伸后的流延厚片横向拉伸，得到含成孔剂的基膜。 5 ）萃取：将基膜经溶剂萃取后形成不含成孔剂的基膜。 6 ）定型：将不含成孔剂的基膜经干燥、定型得到纳米微孔膜。 7 ）分切：将纳米微孔膜根据客户的规格要求裁切为成品膜。 湿法同步拉伸 技术工艺流程与异步拉伸技术基本相同，只是拉伸时可在横、纵两个方向同时取向，免除了单独进行纵向拉伸的过程，增强了隔膜厚度均匀性。但同步拉伸存在的问题第一是车速慢，第二是可调性略差，只有横向拉伸比可调，纵向拉伸比则是固定的。

37. 三、隔膜简介 扫描电子显微镜可直观的观察到隔膜的孔形貌、造孔均匀性及制备工艺，扫描电镜可反映出隔膜的造孔不均、拉伸断裂、涂覆不均等问题

38. 三、隔膜简介 - 涂敷隔膜 类型 涂覆层 特点 陶瓷涂覆隔膜 Al 2 O 3 ,SiO 2 ,Mg(OH) 2 等耐热性优良的无机物陶瓷颗粒 1. 提高隔膜的耐高温、耐热收缩性能和穿刺强度 2. 与电解液和正负极材料有良好的浸润和吸液保液能力 3. 中和电解液中少量的氢氟酸，防止电池气胀 PVDF 涂覆隔膜 聚偏氟乙烯（ PVDF ） 1. 具有优良的耐化学腐蚀性、耐高温色变性、耐氧化性、柔韧性以及高抗涨强度和耐冲击性强度 2. 具有低内阻、高（厚度 / 空隙率）均一性、化学与电化学稳定性好特点 3. 由于纳米纤维的存在，使其对锂电池电极具有更好的兼容性和粘合性 芳纶涂覆隔膜 芳纶纤维 1. 具有可耐受 400 以上高温的耐热性和卓越的防火阻燃性 2. 由于芳纶树脂对电解液具有高亲和性，使隔膜具有良好的浸润和吸液保液的能力，延长电池循环寿命 3. 芳纶树脂加上填充物，可提高隔膜的抗氧化性，进而实现高电位化，从而提高能量密度

39. 四、电解液简介 电解液特性要求

40. 四、电解液简介 电解液组成

41. 四、电解液简介 - 溶剂 1. 有机溶剂对电极应该是惰性的，在电池的充放电过程中不与正负极发生电化学反应，稳定性好。 2. 有机溶剂应该有较高的介电常数和较小的黏度以使锂盐有足够高的溶解度，保证高的电导率。 3. 熔点低、沸点高、蒸气压低，从而使工作温度范围较宽。 4. 与电极材料有较好的相容性，电极在其构成的电解液中能够表现出优良的电化学性能。 5. 电池循环效率、成本、环境因素等方面的考虑。 有机溶剂选择标准

42. 四、电解液简介 - 溶剂 有机溶剂列表 产品名称 分子式 分子量 (g/mol) 介电常数 E/(c/ v.m ) 黏度 η /(mPa*s)25 ℃ 熔点 T/ ℃ 沸点 T/ ℃ 密度 ρ / (g*cm -3 )20 ℃ 外观 碳酸乙烯酯 (EC) C 3 H 4 O 3 88.06 89.6 1.86(40 ℃ ) 36.4 238.0 1.3214 白色晶体 碳酸丙烯酯（ PC ） C 4 H 6 O 3 103.09 66.1 2.513 -49 242 1.198 透明液体 碳酸二甲酯（ DMC ） C 3 H 6 O 3 90.08 3.108 0.5805 4.6 90 1.0632 透明液体 碳酸二乙酯(DEC) C 3 H 10 O 3 118.1 2.82 0.748 -43 126.8 0.9693 透明液体 碳酸甲乙酯( EMC) C 4 H 8 O 3 104.10 2.4 0.65 -55 108 1.007 透明液体 碳酸甲丙酯(MPC) C 5 H 10 O 3 118.13 2.8 0.78 -43 130 0.98 透明液体 γ-丁内酯(GBL) C 4 H 6 O 2 86.09 39.1 1.73 -43.5 204.0 1.1254 透明液体 甲酸甲酯(MF) C 2 H 4 O 2 60.05 8.90 0.328 -99 31.75 0.9664 透明液体 甲酸乙酯(EF) C 3 H 6 O 2 74.08 7.16 0.358 -79.6 54.31 0.9153 透明液体 乙酸甲酯(MA) C 3 H 6 O 2 74.08 6.68 0.364 -98.1 56.3 0.9279 透明液体 乙酸乙酯(EA) C 4 H 8 O 2 88.11 6.02 0.426 -84.0 77.1 0.8946 透明液体 丙酸乙酯(EP) C 5 H 10 O 2 102.1 5.65 0.502 -73.8 99 0.8842 透明液体 丁酸甲酯(MB) C 5 H 10 O 2 102 5.5 0.6 -84 103 0.98 透明液体 丁酸乙酯(EB) C 6 H 12 O 2 116.16 5.10 0.613 -98.0 121.6 0.8739 透明液体

43. 四、电解液简介 - 溶剂 常见溶剂结构

44. 四、电解液简介 常见溶剂特点 溶剂 特点 EC 介电常数高，离解锂盐能力强 ; 粘度、密度大，熔、沸点高，高温性能好 DMC 粘度最低，熔点稍高，但沸点偏低，故常温性能好，而高低温性能不理想，导电性和浸润性为碳酸酯溶剂中最好，常用于容量型、倍率型及圆柱电解液 EMC 粘度仅高于DMC，熔点低(-55℃)，沸点(108℃)，低温性能较好，兼顾高温性能。导电性和浸润性处于DMC和DEC之间，常用于容量型、倍率型等电解液 DEC 熔点(-43℃)沸点(126~127℃)仅低于EC、PC，高温性能良好，导电性和浸润性较DMC、EMC的差，常用于高温型电解液 PC 介电常数较高，离解锂盐能力较强，熔点(-49℃) 沸点(242℃) ，高低温性能兼顾，但粘度偏高，仅低于EC,不利于浸润，添加量较大时会对天然石墨的循环性能产生影响。

45. 四、电解液简介 - 锂盐 1. 锂盐在有机溶剂中有足够高的溶解度，缔合度小，易于解离，以保证电解液具有较高的电导率； 2. 阴离子具有较高的氧化和还原稳定性，在电解液中稳定性好，还原产物有利于电极钝化膜的形成； 3. 具有较好的环境亲合性，分解产物对环境污染小； 4. 易于制备和纯化，生产成本低。 锂盐选择标准

46. 四、电解液简介 - 锂盐 长见锂盐优缺点 锂盐种类 优点 缺点 LiBF 4 工作温度区间宽，高温稳定性好，低温性能优，能增强电解液对电极的成膜能力，抑制 Al 箔腐蚀 离子电导率较低，有很大局限性，常与电导率较高的锂盐配合使 LiPF 6 在非水溶剂中具有合适的溶解度和较高的离子电导率； 能在 Al 箔集流体表面形成一层稳定的钝化膜； 能协同碳酸酯溶剂在石墨电极表面生成一层稳定的 SEI 膜 热稳定性较差、易发生分解反应易吸水水解 LiAsF 6 综合性能比较好 毒性太大 LiClO 4 综合性能比较好 强氧化性导致安全性不高 LiBOB 较高的电导率、较宽的电化学窗口、良好的热稳定性、较好的循环稳定性，对正极 Al 箔集流体具有钝化保护作用 溶解度较低，在部分低介电常数溶剂中几乎不溶解 导电性： LiAsF 6 >LiPF 6 >LiClO 4 >LiBF 4 耐氧化性： LiAsF 6 >LiPF 6 >LiBF 4 >LiClO 4 热稳定性： LiAsF 6 >LiBF 4 >LiClO 4 >LiPF 6

47. 四、电解液简介 - 添加剂 添加剂的特点 较少用量即能改善电池的一种或几种性能 对电池性能无副作用 与有机溶剂有较好的相溶性 价格相对较低，无毒性或毒性较小 不与电池中其它材料发生副反应 添加剂种类 典型物质 备注 负极成膜添加剂 VC、FEC、VEC、PS 添加量1~5%wt 正极成膜添加剂 含硫类物质、含B类物质，BP、CHB 添加量0.2~ 1 %wt 高温添加剂 PS、MMDS、LiBOB、 LiTFSI 添加量0.5~ 5%wt 防过充添加剂 BP、CHB、MP、及氟代芳香烃 具有刺鼻气味 阻燃剂 磷酸酯、膦腈 黏度大 稳定剂 亚胺类、胺类、硅烷类 导电剂 醚类，冠醚类 低温添加剂 醚类，腈类溶剂，含B类溶剂

48. - 谢谢大家的聆听 -