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一.电导率

电导率是衡量电解液性能的一个重要参数，它决定了电极的内阻和倍率特性，较高的电导率是实现锂离子电池良好低温性能的必要条件。为兼顾锂离子电池常温及低温性能，原则上要求电解液体系能在较宽的温度范围内具备良好的离子导电特性。电解液的导电行为主要受所用电解质锂盐的种类及溶剂的黏度、介电常数、熔点等参数的影响。

（1）溶剂的介电常数对电导率的影响

溶剂中阴阳离子间的作用力遵循库仑法则：

所以溶剂的介电常数越大，锂离子与阴离子的作用力越小，锂盐越容易解离，自由离子数越多，电导率越高。随着温度的降低，溶剂的介电常数减小，离子间静电相互作用产生的阻滞效应增大。

（2）溶剂黏度对电导率的影响溶剂黏度主要影响电解液中离子的迁移率。根据Stokes方程式：

所以可知：黏度越大，离子迁移率越低。同时可以看出，溶剂化后的离子半径越大，同样离子迁移率越低。而随着温度的降低，锂离子电池电解液的黏度增加，同样会导致锂离子电池电解液的电导率降低。

（3）溶剂的施主数(DN )对电导率的影响

溶剂的施主数越大，给电子能力越强，与锂离子的相互作用越强，所以施主数大的溶剂优先与锂离子溶剂化。

（4）锂盐对电导率的影响

锂盐浓度越大，自由移动的锂离子数目增多，但是也增加了电解液的黏度，所以锂盐浓度存在最大值。

从锂盐角度来见，锂离子电池的电导率主要由正负离子电荷、数目和迁移速率决定。根据如下公式：

所以锂离子电池电解液的电导率由锂盐的溶解、锂离子的溶剂化、溶剂化离子的迁移三个过程决定。锂盐阴离子体积越大，电荷分布越分散, 阴阳离子间的缔合程度越小。但是如果锂盐阴离子体积过大，自身迁移率小，也会降低电解液的电导率。

(5)导电添加剂对电导率的影响

导电添加剂的作用是添加剂分子与电解质离子发生配位反应，促进锂盐的溶解和电离，减小溶剂化锂离子的溶剂化半径，增加锂盐的溶解度。

加入硼基化合物作为阴离子俘获剂或加入冠醍作为阳离子俘获剂，可以很明显的提高电解液的电导率。

二.电化学窗口

电化学窗口是指发生氧化反应的电位Eox与发生还原反应的电位Ered之差。电化学稳定窗口越宽，说明电解液的电化学稳定性越强。作为电解液应用的必要条件之一，首先是不与负极和正极材料发生电化学反应。因此，Ered应低于金属锂的氧化电位，Eox必须高于正极材料的锂嵌入电位， 即必须在宽的电位范围内不发生还原反应(负极)和氧化反应(正极)。

1. 溶剂

对于常规溶剂而言，目前文献中报道的溶剂的分解电压分别是：

DME(5.1V)＜THF(5.2V)＜EC(6.2V)＜AN(6.3V)＜MA(6.4V)＜PC(6.6V)＜DMC (6.7V)、DEC(6.7V)、EMC(6.7V)

目前在提高锂离子电池电化学窗口方面研究比较多的是砚类溶剂，如乙基甲氧基砚等，它们具有较高的分解电压，但其黏度较高、纯度低、价格贵，限制了其在电解液中的有效应用。

2. 锂盐

目前已经在商品化的锂离子电池电解液中普遍使用的锂盐是六氟磷酸锂，该锂盐的电化学稳定性强，阴极过程的稳定电压达5.1V,只能说基本满足宽电位的要求，但是锂离子电池在充电过程中存在一定的补偿过电位， 所以对电解液的体系的电化学窗口要高于电池的充电截止电压。对于锂盐的有机阴离子而言，氧化稳定性与取代基有关。吸电子基如F和CF等的引入有利于负电荷的分散，提高稳定性。以玻璃碳为工作电极，得到阴离子的氧化稳定性大小顺序为：

BPh；＜ClO；＜CF₃SO；＜N[(SO₃CF₃)₂]^_＜C(SO₃CF₃)；＜SO₃C₄F；＜BF；＜PF；＜ AsF；＜ SbFg

而其他锂盐如LiBOB的分解电压只有4.5V,不能满足宽电位的要求。 而一些有机磷酸锂盐都具有较低的氧化电位(3.7V),很难应用在锂离子电 池的电解液中。所以对于应用在宽电化学窗口的锂离子电池中的电解液必 须开发和设计新型锂盐。

三.电荷传递电阻

Zhang等人分别使用阳极与阴极对称电池对锂离子电池低温性能进行了研究。结果表明，在室温及低温条件下，电化学反应为整个锂离子电池充放电过程的速度控制步骤，当温度低于-10°C,其决定性因素更为显著。用 LiBFq代替LiPF6来改善电池低温性能，尽管LiBF’基电解液与相应的LiPF6 基电解液相比，离子电导率降低，但是相对低温性能好于LiPF6基电解液, 其原因就是LiBFq减小了电荷传递电阻。

电解液是锂离子电池的重要组成部分，在电池内部正、负极之间担负传递离子的作用，一般采用溶有锂盐的非水有机溶剂混合物作为锂离子电池的电解液。电解液的组成对锂离子电池性能起着至关重要的作用，因此在锂离子电池电解液方面的研究将越来越深入。