1无机电解质锂盐

1.1高氯酸锂

LiClO4是锂电池中研究历史最长、应用最干燥的锂盐。其电解质具有高导电性和强热稳定性。例如，1mol/Li-Cl-O4/EC+DMC电解质的电导率在20℃×10-3S/cm时可达9，加热至200℃时不会分解。与其他锂盐相比，LiClO4还具有价格低廉、易于制备和纯化的特点。Li-Cl-O4在碳负极材料上的还原产物不含HF等成分，其阻抗低于Li-BF4、Li-PF6等电解液体系。然而，Li-Cl-O4中的氯处于高价态（+7价），因此其阴离子具有较强的氧化性。在一些极端环境中（如高温、高电流密度等），很容易与有机溶剂发生剧烈氧化还原，导致锂电池燃烧、爆炸等安全问题，这限制了其在实际生产中的应用。探索了使用聚乙烯吡咯烷酮/聚乙烯醇聚合物基质和高氯酸锂盐的混合物的固体聚合物共混物，并讨论了电解质在基于高氯酸锂的固体聚合物混合物中的潜在应用。

1.2 四氟硼酸锂

与其他锂盐相比，Li-BF4具有低毒、安全性高的优点。此外，Li BF4对流体收集具有一定的耐腐蚀性。然而，由于Li-BF4的阴离子半径相对较小，这种电解质的锂盐与锂离子的配位能力相对较弱，在有机溶剂中容易离解，从而有助于提高锂电池的导电性，从而提高电池性能。然而，正是因为它的阴离子半径相对较小，它们很容易与电解质中的有机溶剂配位，导致锂离子的电导率相对较低。因此，在室温锂电池中很少使用Li-BF4。然而，Li-BF4具有相对较高的热稳定性，在高温下不易分解，因此通常用于高温锂电池。同时，Li-BF4在低温条件下也表现出优异的电池性能，这主要是由于Li-BF4基电解质在低温条件中的界面阻抗较小。因此，锂离子电池电解质中通常使用Li-BF4作为添加剂，以增加电解质对集电体Al的腐蚀电位。在由Li-BF4和碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯和碳酸甲基乙酯组成的电解质中添加了硼酸锂二氟xalate和硼酸锂碳酸二乙酯草酸盐。

2有机电解质锂盐

2.1有机硼酸锂盐

硼酸双草酸锂具有离子电导率高、电化学稳定窗口宽、热稳定性好、循环稳定性好等优点。此外，研究表明，它可以与集电体形成稳定的钝化膜，保护集电体免受电解质的腐蚀。然而，Li BOB也有明显的缺点，如溶解度低，几乎不溶于一些低介电常数的溶剂，这限制了盐基电池的倍率性能。此外，硼酸二恶酸锂具有较强的吸湿性，空气和溶剂中的杂质会影响盐基电池的性能。以碳酸锂、草酸和硼酸为低成本原料合成了高纯度无水锂BOB。通过在高压正极表面开发保护性SEI，通过提高循环稳定性和倍率性能，带来了优异的电化学性能。

与硼酸锂（LiBOB）相比，硼酸二氟辛酸锂（Li-ODFB）具有更高的离子电导率、良好的电化学稳定性以及与正负电极的良好兼容性。硼酸二氟辛酸锂作为一种新型锂盐，其分子结构可以看作是锂BF4和锂BOB一半结构的结合。因此，它具有李BF4和李BOB各自的特色优势。与硼酸二氟草酸锂相比，硼酸二氟草酸盐锂在碳酸盐-溶剂体系中的溶解度相对较高，形成的电解质体系粘度较低，这使其在低温环境中的倍率性能优异。与Li-BF4相比，石墨负极表面形成的SEI膜更稳定，因此电池在高温环境中的性能也很优异。Li ODFB结合了Li BF4和Li BOB的优点，具有良好的倍率性能、正负极兼容性、高低温性能等优点。它在动力电池领域有着非常广阔的应用前景。例如，工艺相对复杂，成品高，产率低，纯度一般。这些都是迫切需要解决的问题，目前经常以添加剂的形式使用。将锂双三氟基亚胺和硼酸锂二氟草酸盐溶解在磷酸三甲酯和γ-中，由丁内酯制备出不可燃的高浓度双盐电解质。

2.2有机亚胺类锂盐

二氟磺酸亚胺锂（Li-FSI）具有优异的物理化学性能：A.热稳定性更高：Li-FSI的熔点为145℃，分解温度高于200℃，安全性相对较好；B.更好的热力学稳定性——Li-FSI电解质与SEI膜的两种主要成分具有良好的相容性，在160℃时，其部分成分只会发生单次置换反应；C.导电性较好，对水的敏感性较低，但Li FSI对集流体具有较强的腐蚀性。双（三氟甲磺酸）亚胺锂具有高的热稳定性，并且不容易水解。克服了六氟磷酸锂遇水易分解、热力学稳定性差的缺点，有效抑制了气体的产生，降低了电池气体膨胀的风险。此外，由于其阴离子的离子半径大，负电荷离域度高，因此具有相对较大的Li+迁移数和较高的电导率。然而，二氟甲基磺酸锂亚胺对集流体的腐蚀性也很强，这在一定程度上限制了这两种锂盐在锂离子电池中的应用。尽管这两种电解质锂盐具有腐蚀性集电体Al的特性，但由于其高离子传导性、良好的热稳定性和电化学稳定性，它们已被广泛应用于锂离子电池、全固态聚合物锂电池和锂硫电池。

2.3基于杂环阴离子的锂盐

这种类型的锂盐包括4,5-二氰基-2-（三氟甲基）咪唑啉锂（Li-TDI）[21]、4,5-二氰-2-（五氟乙基）咪唑啉锂盐（Li-PDI）[22]。Li-TDI和Li-PDI都使用环状阴离子作为吸电子基团，并且它们的电荷均匀分布在所有原子上。两者的阴离子仅在全氟部分的尺寸上不同。与LiPF6相比，这两种锂盐具有更好的稳定性和电化学性能，是未来电解质锂盐的最佳候选者之一。

结束语

到目前为止，尽管业界已经提出了各种锂盐电解质，但它们都不能完全满足溶解性离子导电性对碳负极材料或集电体的适用性、安全性和成本的要求。因此，预计在一定时期内，人们仍将主要使用六氟磷酸锂电解质，并通过改进综合性能良好的碳酸酯电解质来提高锂离子二次电池的综合性能。电解质锂盐作为锂离子电池的重要组成部分，对电池的性能有着极其重要的影响。因此，电解质锂盐的研发对锂离子二次电池的性能和发展具有重要意义。

参考文献

[1] 石榴石型无机固态电解质中离子电导率与气孔率之间的经验衰减关系（英文）[J]. 郭志豪;李新海;王志兴;郭华军;彭文杰;胡启阳;颜果春;王接喜.Transactions of Nonferrous Metals Society of China,2022(10)

[2] 燃料电池用阴离子交换膜:基于优化离子电导率的结构调控研究[J]. 林陈晓;张秋根;朱爱梅;刘庆林.膜科学与技术,2015(05)

[3] 低温-70℃下工作的有机物电池[J]. 董晓丽;Zhaowei Guo;Ziyang Guo;王永刚;夏永姚.科学新闻,2019(02)