詳解鋰離子電池電解液的相關(guān)制備方法
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-04-30 20:16
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作為鋰離子電池的“血液”——電解液，它承擔(dān)著傳導(dǎo)鋰離子的重任，是鋰離子電池獲得高能量密度、低阻抗的關(guān)鍵；本系列就從電解液的制作過程入手，開始逐步的展開，為大家介紹四大主材的制作過程。
1,溶劑的制備：
EC、DEC、PC、DMC等環(huán)狀或者鏈狀的酯類，下面以EC為例簡單的介紹一下溶劑的制作過程。
最早制備EC的方法是采用乙二醇以及光氣反應(yīng)，但是此工藝流程廠，收率低以及成本告，污染嚴(yán)重，已經(jīng)被淘汰了。
酯交換法反應(yīng)制備EC，反應(yīng)速度提高，產(chǎn)率也有所提高。
鹵代醇法、乙烯與二氧化碳合成法都具有反應(yīng)復(fù)雜、工藝繁瑣等問題。
尿素醇解法：由于反應(yīng)簡單，原材料價(jià)格便宜，未反應(yīng)的乙二醇可循環(huán)利用，經(jīng)濟(jì)性明顯，具有很好的發(fā)展前景。
其他的化工原料制備方法與之類似，在此不在詳述。
2,提純：
對于使用的有機(jī)原料分別采取提純處理已達(dá)到鋰離子電池電解液使用的標(biāo)準(zhǔn)，在此，需要檢驗(yàn)的項(xiàng)目有純度、水含量以及主含量等等。
3,LiPF6：
目前主要有四種方法制備，分別是氣-固相法、氟化氫溶劑法、有機(jī)溶劑法和離子交換法。
氣-固相法產(chǎn)品純度高，但原材料成本高，工序過多，連續(xù)生產(chǎn)困難。
氟化氫溶劑法反應(yīng)速度快，效率高，但是有HF產(chǎn)生，對反應(yīng)容器的耐腐蝕性有很高的要求。
有機(jī)溶劑法避免了HF的產(chǎn)生，操作相對安全，但PF5仍需制備，具有較強(qiáng)的腐蝕性。
離子交換法避免了使用PF6作為原料的缺點(diǎn)，但是使用的醇基鋰和氨會發(fā)生反應(yīng)，原材料價(jià)格較貴，難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。
對于最終的使用的LiPF6，還需要精制，已達(dá)到電解液的純度要求。
4,由于電解液的敏感性，所以對包裝桶也需要經(jīng)過預(yù)處理、水洗、氬氣置換等工序，保證其的干燥和沒有雜質(zhì)。
5,下一代電解液展望
1）3C領(lǐng)域，由于手機(jī)、平板以及可穿戴設(shè)備的發(fā)展，小電池電解液強(qiáng)調(diào)高能量密度，向高電壓發(fā)展；
2）大型領(lǐng)域，需要兼顧電導(dǎo)率、高低溫、低成本以及長壽命的要求；
3）其他方面，由于能量密度的提升，要求負(fù)極材料的高壓實(shí)，因此電解液的浸潤性、成膜穩(wěn)定性、循環(huán)穩(wěn)定性都需要深入考慮；隨著硅材料的廣泛使用，相關(guān)適用于硅體系的電解液也逐漸成文研究的熱點(diǎn)；基于安全的考慮，阻燃添加劑、高電壓下正負(fù)極表面保護(hù)添加劑以及復(fù)合功能添加劑成文研究的熱點(diǎn)。
