锂离子电池几种添加剂介绍

锂离子电池是目前市面上使用比较广泛的电池，锂离子拥有形状小巧，碳酸酯，携带方便，可充电量大等优势。目前手机，电脑等电子设备都运用的锂离子电池，随着锂离子的广泛的使用，它的许多性能都被要求提高。于是一大批科研工作者投身到锂离子添加剂的研究中去了。

目前锂离子添加剂主要有五大类，分别是改善SEI膜性能的添加剂、提高锂离子导电率的添加剂、过充保护添加剂、改善电池安全性的添加剂、控制电解液中水和HF含量的添加剂。

首先介绍下改善SEI膜性能的添加剂。在锂电池最初进行充电或者放电的电路循环时，能在负极的碳棒上产生一种包裹住碳电极的钝化层，外形为膜状，即为SEI膜。该膜只允许锂离子通过，从而避免了有机溶剂对电极的破坏。为了形成效果较好的SEI膜，我们通过向体系中加入添加剂，这就是改善SEI膜性能的添加剂。

目前使用别较多的是碳酸丙烯酯（PC）、碳酸二甲酯、氯代碳酸乙烯酯、氯代甲酸甲酯、碳酸亚乙烯酯（VC），它们能够在最初的几次循环中产生优秀的SEI膜的重要成分，它们化学性质稳定，不溶于有机溶剂，具有良好的导Li+性能，以及抑制溶剂分子共插和还原分解对电极破坏的功能。

接下来介绍下提高锂离子导电率的添加剂。提高锂离子导电率的添加剂是提高电池的导电性能，还可以防止溶剂在某些情况下对电极进行破坏。目前使用比较多是一些硼锂盐如(C6H3F)O2B(C6H3F2)、(C6F4)O2B(C6F5)等等，他们能形成配合物，以提高锂盐在有机溶剂中的溶解度和电导率。另外还有一些冠醚，他们不仅能提高电解液的电导率，而且能够降低在充电过程中溶剂的共插和分解的可能性。

过充电现象在我们日常生活中并不少见，网上都会时常报道一些电瓶车因为过充电自燃的现象，锂离子电池也不例外，当锂离子电池过充电时，由于电池电压随着极化的增大而迅速上升，势将引发正极活性物质结构的不可逆变化以及电解液的氧化分解，进而产生大量的气体并放出大量的热，致使电池内压和温度急剧上升，难免存在爆炸、燃烧等不安全隐患。

目前，锂离子电池的过充电保护一般采用专用的过充电保护电路来实现。通过添加剂来实现电池的过充电保护，对于简化电池制造工艺，降低电池生产成本具有极其重要的意义。

最后来介绍下最重要的添加剂-改善电池安全性的添加剂，由于锂离子电池所采用的溶剂大多易燃，在高温环境下容易发生危险。如果往电解液中添加能够稳定电解液性质的添加剂，就能明显的提高锂离子电池安全性能。某些氟代有机溶剂具有较高的闪点且不易燃，可以用来提高电池在高温情况下的安全性。某些氟代链状醚如C4F9OCH3能够改善电池的安全性能，但由于其较低的介电常数，很难与其它介电常数高的有机溶剂如EC、PC等混溶。