縱觀電池發(fā)展的歷史，可以看出當(dāng)前世界電池工業(yè)發(fā)展的三個特點
一是綠色環(huán)保電池迅猛發(fā)展，包括鋰離子蓄電池、氫鎳電池等；
二是一次電池向蓄電池轉(zhuǎn)化，這符合可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略；
三是電池進(jìn)一步向小、輕、薄方向發(fā)展。
在商品化的可充電池中，鋰離子電池的比能量最高，特別是聚合物鋰離子電池，可以實現(xiàn)可充電池的薄形化。正因為鋰離子電池的體積比能量和質(zhì)量比能量高，可充且無污染，具備當(dāng)前電池工業(yè)發(fā)展的三大特點，因此在發(fā)達(dá)國家中有較快的增長。電信、信息市場的發(fā)展，特別是移動電話和筆記本電腦的大量使用，給鋰離子電池帶來了市場機遇。而鋰離子電池中的聚合物鋰離子電池以其在安全性的獨特優(yōu)勢，將逐步取代液體電解質(zhì)鋰離子電池，而成為鋰離子電池的主流。聚合物鋰離子電池被譽為 “21世紀(jì)的電池”，將開辟蓄電池的新時代，發(fā)展前景十分樂觀。
鋰離子電池是以兩種不同的能夠可逆地插入及脫出鋰離子的嵌鋰化合物，分別作為電池的正極和負(fù)極的二次電池體系，一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料，石墨為負(fù)極材料，使用非水電解質(zhì)。
充電時，鋰離子從正極材料的晶格中脫出，經(jīng)過電解質(zhì)后插入到負(fù)極材料的晶格中，使得負(fù)極富鋰，正極貧鋰；放電時鋰離子從負(fù)極材料的晶格中脫出，經(jīng)過電解質(zhì)后插入到正極材料的晶格中，使得正極富鋰，負(fù)極貧鋰。
充電正極上發(fā)生的反應(yīng)為
LiCoO2==Li(1-x)CoO2+XLi++Xe-(電子)
充電負(fù)極上發(fā)生的反應(yīng)為
6C+XLi++Xe- = LixC6
充電電池總反應(yīng)：LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+LixC6
鋰電池電解液添加劑主要分為以下幾類：
1.成膜添加劑：
優(yōu)良的SEI膜（固體電解質(zhì)薄膜）具有有機溶劑不容性，允許鋰離子自由的進(jìn)出電極而溶劑分子無法穿越，從而阻止溶劑分子共插對電極的破壞，提高電池的循環(huán)效率和可逆容量等性能。
其主要分為無機成膜添加劑（SO2、CO2、CO等小分子以及鹵化鋰等）和有機成膜添加劑（氟代、氯代和溴代碳酸酯等，借助鹵素原子的吸電子效應(yīng)提高中心原子的得電力能力，使添加劑在較高的電位條件下還原并有效鈍化電極表面，形成穩(wěn)定的SEI膜。）另有Sony公司專利報道，在鋰離子電池非水電解液中加入微量苯甲醚或其鹵代衍生物，能改善電池的循環(huán)性能，減少電池不可逆容量的損失。
2.導(dǎo)電添加劑：
對提高電解液導(dǎo)電能力的添加劑的研究主要著眼于提高導(dǎo)電鋰鹽的溶解和電離以及防止溶劑共插對電極的破壞。
其按作用類型可分為與陽離子作用型（主要包括一些胺類和分子中含有兩個氮原子以上的芳香雜環(huán)化合物以及冠醚和穴狀化合物）、與陰離子作用型（陰離子配體主要是一些陰離子受體化合物，如硼基化合物）及與電解質(zhì)離子作用型（中性配體化合物主要是一些富電子基團(tuán)鍵合缺電子原子N或B形成的化合物，如氮雜醚類和烷基硼類）。
3.阻燃添加劑：
作為商業(yè)化應(yīng)用，鋰離子蓄電池的安全問題依然是制約其應(yīng)用發(fā)展的重要因素。鋰離子蓄電池自身存在著許多安全隱患，如充電電壓高，而且電解質(zhì)多為有機易燃物，若使用不當(dāng)，電池會發(fā)生危險甚至爆炸。因此，改善電解液的穩(wěn)定性是改善鋰離子電池安全性的一個重要方法。在電池中添加一些高沸點、高閃點和不易燃的溶劑可改善電池的安全性。
主要分為(1)有機磷化物 (2)有機氟代化合物 (3)鹵代烷基磷酸酯
4.過充保護(hù)添加劑：
對于采用氧化還原對進(jìn)行內(nèi)部保護(hù)的方法人們進(jìn)行了廣泛的研究，這種方法的原理是通過在電解液中添加合適的氧化還原對，在正常充電時這個氧化還原對不參加任何化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)，而當(dāng)電池充滿電或略高于該值時，添加劑開始在正極上氧化，然后擴散到負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)，如下式所示。
正極：R→O+ne-
負(fù)極：O+ne-→R
最佳的過充電保護(hù)添加劑應(yīng)該具有4.2~4.3V的截止電壓，從而滿足鋰離子蓄電池大于4V電壓的要求，總的來說，這一部分的研究工作還有待進(jìn)一步研究。
控制電解液中水和HF含量的添加劑：
有機電解液中存在的痕量水和HF對性能優(yōu)良的SEI膜的形成是有一定作用的，這些都可以從EC、PC等溶劑在電極界面的反應(yīng)中看出。但水和酸(HF)的含量過高，不僅會導(dǎo)致LiPF6的分解，而且會破壞SEI膜。當(dāng)Al2O3、MgO、BaO和鋰或鈣的碳酸鹽等作為添加劑加入到電解液中，它們將與電解液中微量的HF發(fā)生反應(yīng)，降低HF的含量，阻止其對電極的破壞和對LiPF6分解的催化作用，提高電解液的穩(wěn)定性，從而改善電池性能。但這些物質(zhì)去除HF的速度較慢，因此很難做到阻止HF對電池性能的破壞。而一些酸酐類化合物雖然能較快地去除HF，但會同時產(chǎn)生破壞電池性能的其它酸性物質(zhì)。烷烴二亞胺類化合物能通過分子中的氫原子與水分子形成較弱的氫鍵，從而阻止水與LiPF6，反應(yīng)產(chǎn)生HF。
5.改善低溫性能的添加劑：
低溫性能為拓寬鋰離子電池使用范圍的重要因素之一，也是目前航天技術(shù)中必須具備的。N，N一二甲基三氟乙酰胺的黏度低(1.09mPa·S，25°C)、沸點(135°C)和閃點(72°C)高，在石墨表面有較好的成膜能力，對正極也有較好的氧化穩(wěn)定性，組裝的電池在低溫下具有優(yōu)良的循環(huán)性能。有機硼化物、含氟碳酸酯也有利于電池低溫性能的提高。
6.多功能型添加劑：
多功能添加劑是鋰離子電池的理想添加劑，它們可以從多方面改善電解液的性能，對提高鋰離子電池的整體電化學(xué)性能具有突出作用。正在成為未來添加劑研究和開發(fā)的主攻方向。
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