锂离子电池电解液用碳酸酯的电化学行为
电解液是在电池正、负极之间起传导效果的离子导体，它本身的功能及其与正负极相互效果构成的界面情况很大程度上影响着电池的功能[1-2]。
现在，在商品化的锂离子电池中运用最广泛的电解液是将导电锂盐LiPF6溶解在以碳酸乙烯酯(EC)为根底的二元或三元的混合溶剂，这些溶剂一般是有机碳酸酯系列，包含：二甲基碳酸酯(DMC)、二乙基碳酸酯(DEC)、甲基乙基碳酸酯(EMC)、碳酸丙烯酯 (PC)等[3-5]。运用上述有机溶剂首要是根据以下现实：
(1)LiPF6不与溶剂反响而且能使集流体Al发作钝化起到维护效果；
(2)EC具有高的介电常数，能够供给较高的离子导电率；
(3)线型碳酸酯能有用下降电解液的粘度，而且有助于在碳负极外表构成安稳的SEI膜(固体电解质相界面膜)[3]。但是，此类电解液的功能还不能满意锂离子高能量和高安稳性的要求，寻觅新式电解液是锂离子电池研讨范畴的一个严重课题之一[6]。
因而，深化知道现有有机溶剂的电化学行为，有助于开发新式的电解液、优化溶剂的配比以及寻觅适宜的添加剂。下面将介绍选用线性电位扫描和循环伏安法，研讨DMC、DEC、EMC和PC在铂电极的阴极行为以及在碳负极上的脱嵌锂离子行为。
1 试验办法 电化学系统选用三电极系统，作业电极分别为直径100μm的铂电极和碳电极(电极制造:将石墨:PVDF=92:8(wt％)溶解在N-甲基吡咯烷酮中，拌和均匀涂布于铜箔上，电极面积0.2cm2)，大面积的金属锂作为参比电极和对电极。所用仪器为国产CHI650B电化学作业站。文中的电位值均为相对于Li/Li+的值。电解质锂盐为LiPF6(Stella Chemical，Osaka Japanese)，溶剂分别为电池级的二甲基碳酸酯(DMC)、二乙基碳酸酯(DEC)、甲基乙基碳酸酯 (EMC)、碳酸丙烯酯(PC)，溶剂的提纯办法：精馏后用分子筛吸附至纯度>99.99％。电解液的制造及电池的安装均在充溢高纯氩气的手套箱中进行，LiPF6浓度为lmol/L。电解液用分子筛吸附的办法脱水， 水含量用卡尔费休(Karl Fisher)水分测定仪KF831 (瑞士产)测定，测定电解液的水含量<20×10-4％。 酸含量用卡尔费休(Karl Fisher)电位滴定仪798GPT TItrino(瑞特产)，测验电解液酸含量<30×10-4％。
2 成果与评论
2.1 电解液常用碳酸酯的物理化学性质 溶剂组成是影响有机电解液导电性质的关键因素。为开展电导率高、运用温度规模和电化学窗口宽的有机电解质溶液系统，原则上要求组成电解液的溶剂系统具有高介电常数、低粘度，高沸点、低凝固点以及安稳的电化学性质。锂离子电池常用有机溶剂PC、DMC、DEC、EMC等的首要性质如表1所示。 从表1能够看出，环状碳酸酯PC具有较高的粘度和介电常数，而线型脂肪碳酸酯(DMC、DEC、EMC)则粘度和介电常数较低。因而，单一溶剂组分都有坏处。现在在商品化的锂离子电池中往往选用环状碳酸酯和线型碳酸酯的混合溶剂。
2.2 单组分电解液在铂电极上的阴极行为 图1是单组分溶剂DMC、DEC、EMC、PC配成的电解液在铂电极的阴极复原曲线。 能够看出，电解液在0.8V后都发作不同程度的分化。与Ein-Eli等人[9]和Choi[10]报导的成果共同。各种碳酸酯的复原难易程度依次为DMC
