目前动力锂离子电芯的电解液一般包括有机溶剂、锂盐和添加剂。其中甲基乙基碳酸酯(ethyl methyl carbonate, EMC)、碳酸乙烯酯(ethylene carbonate, EC)、碳酸丙烯酯(propylene carbonate, PC)、二甲基碳酸酯(dimethyl carbonate, DMC)、二乙基碳酸酯(diethyl carbonate, DEC)为常见的几种有机溶剂,锂盐是LiPF
6。研究表明,电解液中的EMC能和H
2O共同作用,降低LiPF
6的热稳定性
[66]。当电芯应用于高温条件,或者应用于热安全性较高环境时,要尽可能采用具有较低EMC含量的电解液。EC具有高的双电常数和良好的导电性,能形成稳定高质量的SEI膜,提高电池寿命,但是常温下EC为固态,因此高EC含量适合作为高温电解液。PC具有好的双电常数和低的熔点,是低温电解液溶剂的首选。其缺点是形成的SEI膜质量不佳,另外PC也容易在嵌锂过程中与锂一起发生共嵌入,导致石墨剥离和石墨颗粒的破裂
[67,68,69,70,71]。因此电芯设计开发要考虑溶剂的选择及配比以达到电解液的热稳定性。研究指出电解液中添加碳酸亚乙烯酯(vinylene carbonate, VC)能在正负极表面形成致密的保护膜,改善高温性能。另外有机硅化合物R
4Si添加剂会与电解液中的无机小分子H
2O和HF发生反应,阻止H
2O和HF与SEI膜发生危害负极性能的副反应,从而改善电芯的热稳定性。电解液厂家根据客户需要可以通过添加1,3-丙烷磺内酯(1,3-propane sultone, PS)、硫酸乙烯酯(1,3,2-dioxathiolane 2,2-dioxide, DTD)、双氟代磺酰亚胺锂[lithium bis(fluorosulfonyl)imide, LiFSI]等不同添加剂
[72,73,74,75,76,77,78,79,80,81],改善电解液性能以满足相关产品需要。