三元体系电池高电压电解液的研究进展

为了解决电动汽车续航里程短的问题，提高三元正极的工作电压是一条必经之路。就电解质而言，目前商用的三元电解液依旧由1.1mol/L的LiPF6为锂盐，配以EC加DEC、DMC为溶剂。但该体系的缺点在于电压提高后便不再稳定，因此需要考虑从溶剂、锂盐、添加剂、新型电解质等方面进行改善。

溶剂方面，砜类与腈类溶剂与石墨负极的兼容性差，暂时不太可能完全取代碳酸酯类溶剂。相比之下将碳酸酯氟代对于高电压下电解液的整体性能发挥更加有利。但是氟代溶剂溶解锂盐的能力有限，需配以易于解离的锂盐或可作为共溶剂使用。

锂盐方面，因为LiPF6的综合性能优越，地位暂时难以撼动。若后续LiTFSI和LiFSI可以解决腐蚀铝箔的问题，则竞争力将有很大提升。目前最好的方式在于混合锂盐：以LiPF6为主，加入少量的LiTFSI、LiBOB为辅。

添加剂方面，由于某一款添加剂的较小添加量就可以带来电池某项性能的显著改善，因此复合型的添加剂必然是未来的发展方向，从结构方面进行优选组合将事半功倍并使添加剂的功能得到最大程度的发挥。

为了实现高电压下电池的安全性能，固态电解质是公认的解决方式，但是全固态电解质由于界面接触效果差、离子电导率低、电化学窗口窄等诸多问题，所以目前仍以固液混合为主。相比于氧化物、硫化物、聚合物等单一组分，无机固态电解质主体加上有机聚合物电解质界面可以兼顾高电导率和界面接触，是实现全固态电解质的一种方式。