铁锂离子电池电解液成份简介及发展趋势分析

锂离子电池电解液：

铁锂离子电池电解液是电池中离子传输的载体。一般由锂盐和有机溶剂组成。电解液在铁锂离子电池正、负极之间起到传导离子的用途，是锂离子电池获得高电压、高比能等优点的保证。电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质锂盐、必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成的。

铁锂离子电池电解液成份简介：

1．碳酸乙烯酯：分子式C3H4O3

透明无色液体（＞35℃），室温时为结晶固体．沸点：248℃／760mmHg，243－244℃／740mmHg；闪点：160℃；密度：1．3218；折光率：1．4158（50℃）；熔点：35－38℃；本品是聚丙烯腈、聚氯乙烯的良好溶剂。可用作纺织上的抽丝液；也可直接作为脱除酸性气体的溶剂及混凝土的添加剂；在医药上可用作制药的组分和原料；还可用作塑料发泡剂及合成润滑油的稳定剂；在电池工业上，可作为锂离子电池电解液的优良溶剂。

2．碳酸丙烯酯：分子式C4H6O3

无色无气味，或淡黄色透明液体，溶于水和四氯化碳，与乙醚，丙酮，苯等混溶。是一种优良的极性溶剂。本产品重要用于高分子作业、气体分离工艺及电化学．特别是用来吸收天然气、石化厂合成氨原料其中的二氧化碳，还可用作增塑剂、纺丝溶剂、烯烃和芳烃萃取剂等。

毒理数据：动物实验经口服或皮肤接触均未发现中毒。大鼠经口LD50＝2，9000mg／kg。本品应储存于阴凉、通风、干燥处，远离火源，按一般低毒化学品规定储运。

3．碳酸二乙酯：分子式CH3OCOOCH3

无色液体，稍有气味；蒸汽压1．33kPa／23．8℃；闪点25℃（可燃液体能挥发变成蒸气，跑入空气中．温度升高，挥发加快。当挥发的蒸气和空气的混合物与火源接触能够闪出火花时，把这种短暂的燃烧过程叫做闪燃，把发生闪燃的最低温度叫做闪点．闪点越低，引起火灾的危险性越大．）；熔点－43℃；沸点125．8℃；溶解性：不溶于水，可混溶于醇、酮、酯等多数有机溶剂；密度：相对密度（水＝1）1．0；相对密度（空气＝1）4．07；稳定性：稳定；危险标记7（易燃液体）；重要用途：用作溶剂及用于有机合成。

4.碳酸二甲酯：分子式C3H6O3

碳酸二甲酯是一种无毒、环保性能优异、用途广泛的化工原料，它是一种重要的有机合成中间体，分子结构中含有羰基、甲基和甲氧基等官能团，具有多种反应性能，在生产中具有使用安全、方便、污染少、容易运输等特点。由于碳酸二甲酯毒性较小，是一种具有发展前景的绿色化工产品。

DMC具有优良的溶解性能，其熔、沸点范围窄，表面张力大，粘度低，介质界电常数小，同时具有较高的蒸发温度和较快的蒸发速度，因此可以作为低毒溶剂用于涂料工业和医药行业。从表1可以看出，DMC不仅毒性小，还具有闪点高、蒸汽压低和空气中爆炸下限高等特点，因此是集清洁性和安全性于一身的绿色溶剂。

铁锂离子电池电解液配方：

1、将碳酸乙烯酯用氯气氯化合成了氯代碳酸乙烯酯，然后用三乙胺做缚酸剂脱去氯化氢，制得碳酸亚乙烯酯。氯化反应在无溶剂条件下进行，消去反应以常用作电解液溶剂的碳酸二甲酯为溶剂，可以防止溶剂的残留造成对添加剂的不良影响，同时选择2，3，4-三叔丁基苯酚做阻聚剂，两步反应收率75.0％，比文献值高。

2、用无水KF与氯代碳酸乙烯酯反应制备氟代碳酸乙烯酯，安全成本降低，生产工艺易于控制，以PEG．800为催化剂，单步收率82.5％。

3、将1，3-丙烷磺内酯用氯气氯化合成了2-氯-1，3-丙烷磺内脂，然后用三乙胺做缚酸剂脱去氯化氢，制得1，3-丙烷磺内酯，与文献相比，反应路线大大缩短，两步反应收率72.7％。

铁锂离子电池电解液发展趋势：

铁锂离子电池重要使用的电解质有高氯酸锂、六氟磷酸锂等。但用高氯酸锂制成的电池低温效果不好，有爆炸的危险，日本和美国已禁止使用。而用含氟锂盐制成的电池性能好，无爆炸危险，适用性强，特别是用六氟磷酸锂制成的电池，除上述优点外，将来废弃电池的处理工作相对简单，对生态环境友好，因此该类电解质的市场前景十分广泛。

国家对电池的要求是到2020年要达到300瓦时／公斤。所以，提高铁锂离子电池的能量密度是未来电池的发展趋势，电解液未来发展趋势也是配合铁锂离子电池，提高能量密度、安全性、满足一致性。