锂离子电池电解液种类及特点简介

电解液是锂离子电池的重要组成部分，是锂离子电池的“血液”。它是锂离子电池在工作过程中Li⁺传输的介质，由有机溶剂、电解质锂盐、添加剂构成。

电解质锂盐是电解液的关键组分，其理化性能的优劣对电解液性能有重要的影响，根据锂盐中阴离子的中心原子不同，可以将常见的锂盐分为以下几类：

1. 以P为中心原子的磷基锂盐：LiPF₆是典型的磷基锂盐，在其分子结构中，P中心原子与吸电性的6个F原子以共价键相连，使得P中心原子上的电荷分散程度大，Li+解离容易。LiPF₆基电解液在离子电导率、SEI膜形成和钝化铝集流体等方面综合性能最佳。缺点是该盐热稳定性较差，极易发生分解反应，当环境温度超过60℃时，盐会发生明显的分解并释放有毒气体HF^[1]。

2. 以B为中心原子的硼基锂盐：硼基锂盐主要有四氟硼酸锂（LiBF4）、二氟草酸硼酸锂（LiDFOB）、双草酸硼酸锂（LiBOB）。该类锂盐Li⁺解离比较困难，因此相应电解液的离子电导率比较低。其中LiBOB在负极容易被还原，单独用于电解液容易在负极成膜过度。

3. 以N为中心原子的亚胺锂盐：亚胺锂盐主要包括双氟磺酰亚胺锂盐（LiFSI）、双三氟甲烷磺酰亚胺锂（LiTFSI）及这些盐的衍生物。这类锂盐中N原子和两个吸电性的磺酰基团相连，N原子上的电荷得到了充分的离域，因此其电解液表现出和LiPF₆基电解液相媲美的离子导电性，此外，这些盐的热分解温度均在200℃以上，被认为是有希望代替LiPF₆的新型锂盐^[2]。

其他锂盐如高氯酸钾（LiClO₄）、六氟砷酸锂（LiAsF₆）等因存在重大隐患而仅限于实验研究，其中LiClO₄中的Cl元素处于最高的氧化态，存在爆炸的风险，而LiAsF₆的还原产物三氧化二砷具有很高的致癌性。

参考文献

[1] 李倩慧，张亚，郑丹丹，等. 双氟黄酰亚胺锂的性能及其在锂离子电池中的应用[J]. 河南化工，2020(37):10-13.

[2] 曾双威. 双氟磺酰亚胺锂合成及其电解液对铝箔的腐蚀性能研究[D]. 兰州：兰州理工大学，2020:4-5.