鐵鋰電池電解液成份簡介及發展趨勢

來源：存能電氣  日期：2019-01-22 09:12  瀏覽量：次

　　鐵鋰電池電解液成份簡介及發展趨勢。電解液是鐵電池重要組成部分，是鋰電池內部離子傳輸的載體四大關鍵材料之一,被譽為鐵鋰電池的“血液”。電解液作為鐵鋰電池的材料對提升鋰離子電池的循環性能、能量密度，起著不可替代的作用。本文存能電氣小編就來談談電解液成分及優勢。

　　鋰電池電解液：

　　鐵鋰電池電解液是電池中離子傳輸的載體。一般由鋰鹽和有機溶劑組成。電解液在鐵鋰電池正、負極之間起到傳導離子的作用，是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優點的保證。電解液一般由高純度的有機溶劑、電解質鋰鹽、必要的添加劑等原料，在一定條件下、按一定比例配制而成的。

　　鐵鋰電池電解液成份簡介：

　　1．碳酸乙烯酯：分子式C3H4O3

　　透明無色液體（＞35℃），室溫時為結晶固體．沸點：248℃／760mmHg，243－244℃／740mmHg；閃點：160℃；密度：1．3218；折光率：1．4158（50℃）；熔點：35－38℃；本品是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶劑。可用作紡織上的抽絲液；也可直接作為脫除酸性氣體的溶劑及混凝土的添加劑；在醫藥上可用作制藥的組分和原料；還可用作塑料發泡劑及合成潤滑油的穩定劑；在電池工業上，可作為鋰電池電解液的優良溶劑。

　　2．碳酸丙烯酯：分子式C4H6O3

　　無色無氣味，或淡黃色透明液體，溶于水和四氯化碳，與乙醚，丙酮，苯等混溶。是一種優良的極性溶劑。本產品主要用于高分子作業、氣體分離工藝及電化學．特別是用來吸收天然氣、石化廠合成氨原料其中的二氧化碳，還可用作增塑劑、紡絲溶劑、烯烴和芳烴萃取劑等。

　　毒理數據：動物實驗經口服或皮膚接觸均未發現中毒。大鼠經口LD50＝2，9000mg／kg。本品應儲存于陰涼、通風、干燥處，遠離火源，按一般低毒化學品規定儲運。

　　3．碳酸二乙酯：分子式CH3OCOOCH3

　　無色液體，稍有氣味；蒸汽壓1．33kPa／23．8℃；閃點25℃（可燃液體能揮發變成蒸氣，跑入空氣中．溫度升高，揮發加快。當揮發的蒸氣和空氣的混合物與火源接觸能夠閃出火花時，把這種短暫的燃燒過程叫做閃燃，把發生閃燃的最低溫度叫做閃點．閃點越低，引起火災的危險性越大．）；熔點－43℃；沸點125．8℃；溶解性：不溶于水，可混溶于醇、酮、酯等多數有機溶劑；密度：相對密度（水＝1）1．0；相對密度（空氣＝1）4．07；穩定性：穩定；危險標記7（易燃液體）；主要用途：用作溶劑及用于有機合成。

　　4.碳酸二甲酯：分子式C3H6O3

　　碳酸二甲酯是一種無毒、環保性能優異、用途廣泛的化工原料，它是一種重要的有機合成中間體，分子結構中含有羰基、甲基和甲氧基等官能團，具有多種反應性能，在生產中具有使用安全、方便、污染少、容易運輸等特點。由于碳酸二甲酯毒性較小，是一種具有發展前景的“綠色”化工產品。

　　DMC具有優良的溶解性能，其熔、沸點范圍窄，表面張力大，粘度低，介質界電常數小，同時具有較高的蒸發溫度和較快的蒸發速度，因此可以作為低毒溶劑用于涂料工業和醫藥行業。從表1可以看出，DMC不僅毒性小，還具有閃點高、蒸汽壓低和空氣中爆炸下限高等特點，因此是集清潔性和安全性于一身的綠色溶劑。

　　鐵鋰電池電解液配方：

　　1、將碳酸乙烯酯用氯氣氯化合成了氯代碳酸乙烯酯，然后用三乙胺做縛酸劑脫去氯化氫，制得碳酸亞乙烯酯。氯化反應在無溶劑條件下進行，消去反應以常用作電解液溶劑的碳酸二甲酯為溶劑，可以防止溶劑的殘留造成對添加劑的不良影響，同時選擇2，3，4-三叔丁基苯酚做阻聚劑，兩步反應收率75.0％，比文獻值高。

　　2、用無水KF與氯代碳酸乙烯酯反應制備氟代碳酸乙烯酯，安全成本降低，生產工藝易于控制，以PEG．800為催化劑，單步收率82.5％。

　　3、將1，3-丙烷磺內酯用氯氣氯化合成了2-氯-1，3-丙烷磺內脂，然后用三乙胺做縛酸劑脫去氯化氫，制得1，3-丙烷磺內酯，與文獻相比，反應路線大大縮短，兩步反應收率72.7％。

　　鐵鋰電池電解液發展趨勢：

　　鐵鋰電池主要使用的電解質有高氯酸鋰、六氟磷酸鋰等。但用高氯酸鋰制成的電池低溫效果不好，有爆炸的危險，日本和美國已禁止使用。而用含氟鋰鹽制成的電池性能好，無爆炸危險，適用性強，特別是用六氟磷酸鋰制成的電池，除上述優點外，將來廢棄電池的處理工作相對簡單，對生態環境友好，因此該類電解質的市場前景十分廣泛。

　　國家對電池的要求是到2020年要達到300瓦時／公斤。所以，提高鐵鋰電池的能量密度是未來電池的發展趨勢，電解液未來發展趨勢也是配合鐵鋰電池，提高能量密度、安全性、滿足一致性。

　　電解液應用技術發展以配套電池能量密度提升和提升現有體系性能并重，所以根據以后鐵鋰電池的發展趨勢列出了一系列需要解決的問題，如配合高電壓、高能量密度的電解液怎么來組配，各個企業都有不同的解決辦法，目前的解決辦法就是添加劑的應用和一些新型的溶劑的添加。

　　以上就是鐵鋰電池電解液的成分和發展趨勢解析，前全球鋰電池電解液市場供求基本平衡，主要是靠存量鐵鋰電池市場，未來市場增量要看動力鋰電池市場，特別是電動汽車一旦興起，將帶來電解液的爆發性增長。