追根溯源，從原材料的制備工藝和流程入手，介紹四大主材的制作過(guò)程。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(guò)程入手，開(kāi)始逐步的展開(kāi)，為大家介紹四大主材的制作過(guò)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(jiǎn)單的介紹一下溶劑的制作過(guò)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(wèn)題。

尿素醇解法：由于反應(yīng)簡(jiǎn)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(duì)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(guò)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(duì)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(duì)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(huì)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(duì)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(duì)包裝桶也需要經(jīng)過(guò)預(yù)處理、水洗、氬氣置換等工序，保證其的干燥和沒(méi)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(zhǎng)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(rùn)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)。

小結(jié)：本文主要介紹了的電解液在工業(yè)上的生產(chǎn)方法，以及一些原材料的合成方法，需要說(shuō)明的是，雖然電解液的制作過(guò)程看起來(lái)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，但其中對(duì)環(huán)境、溫濕度、雜質(zhì)的控制是有嚴(yán)格要求的，在實(shí)際生產(chǎn)中往往有這種情況的發(fā)生，幾個(gè)電解液的成分是完全一樣的，但是電性能卻差的很遠(yuǎn)，究其原因，很大一部分原因就是原材料純度不純或者電解液中含有一定量的雜質(zhì)，所以在實(shí)際生產(chǎn)中，一定要生產(chǎn)過(guò)程中的環(huán)境控制。

來(lái)源：第一電動(dòng)網(wǎng)

作者：鋰電聯(lián)盟會(huì)長(zhǎng)