​

锂电池作为现代能源存储的核心部件，其性能很大程度上取决于电解液的选择。

一、电解液的核心作用与基本组成

1. 电解液的三大功能

离子传导：在正负极间传输锂离子（Li⁺）

界面稳定：形成稳定的SEI（固体电解质界面）膜

电化学窗口：匹配电极工作电压（通常2.5-4.5V）

2. 电解液的"黄金三角"配方

​

二、关键选型要素深度解析

1. 锂盐选择：性能与成本的平衡

LiPF₆（六氟磷酸锂）：

优点：成本低（约¥200/kg）、电导率高（10mS/cm）

缺点：60℃以上易分解（需控制水分＜20ppm）

适用：常规动力电池（如磷酸铁锂电池）

LiFSI（双氟磺酰亚胺锂）：

优点：热稳定（＞200℃）、耐高压（4.6V）

缺点：腐蚀铝箔（需加0.5%LiODFB缓蚀剂）

适用：高镍三元电池（NCM811/NCA）

2. 溶剂组合的"配方艺术"

基础配方（商用电池典型比例）：

EC:EMC:DMC = 3:5:2（兼顾成膜性与流动性）

特殊调整：

低温型：增加EMC比例（粘度＜2.5cP @-20℃）

高压型：添加氟代碳酸酯（FEC含量5-10%）

3. 添加剂的功能组合策略

​

三、典型应用场景解决方案

案例1：电动汽车动力电池（NCM523/石墨）

配方：

1.2M LiPF₆ in EC:EMC:DMC (3:5:2) + 2%VC + 1%LiODFB

性能表现：

循环寿命：＞2000次（容量保持率80%）

温度范围：-30℃~60℃

体积膨胀率：＜5%（抑制石墨剥离）

案例2：高压消费电池（4.5V钴酸锂）

配方：

1.5M LiFSI in EC:FEMC:HFE (2:6:2) + 1%DTD + 0.5%LiPF₂O₂

关键技术：

采用氟代溶剂（FEMC）拓宽电化学窗口

DTD添加剂抑制正极氧化分解

四、前沿发展趋势

1. 固态电解质：

氧化物（LLZO）、硫化物（LGPS）体系突破界面接触难题

2025年预计成本降至¥300/kWh

2. 新型锂盐：

LiDFOB（二氟草酸硼酸锂）：兼具成膜与导电功能

LiBH₄：超离子导体（＞10⁻³ S/cm @25℃）

3. AI辅助设计：

通过机器学习预测电解液组合性能（准确率＞85%）

五、选型决策流程图

开始→ 确定电池类型 → 动力电池？消费电池？储能电池？   

→明确需求重点 → 循环寿命/安全/快充/成本？

→ 选择基础体系 → 锂盐+溶剂组合（参考第二节）

→添加功能助剂 → 按第三节方案调整

→验证测试 → 通过DSC（差示扫描量热）、EIS（阻抗谱）检测

 →结束

​