鋰離子電池高電壓正極資料是近年來研討的熱點，而與之相適應的高壓電解液也成為了研討重點。規劃并制備具有更好的功能，更高的能量和電壓的新式鋰離子電池，是電源范疇的一個研討熱點。近幾年，以LiNi0.5Mn1.5O4和LiCoPO4為代表的高電壓正極資料發展迅速，而與之匹配的電解液則相對落后。因而，研發5V電解液系統是迫切需要解決的關鍵問題。

傳統電解液

1、碳酸酯類溶劑

傳統碳酸酯溶劑由于電導率高、鋰鹽溶解度良好以及能在負極外表構成穩定的固體電解質界面膜（SEI膜）而一直被視作一般用途電解液溶劑的不貳選擇。可是，傳統碳酸酯在高電壓電池系統中適用性并不好，這是由于傳統碳酸酯溶劑的氧化電位較低，極易在高電位下提前發作氧化分解。另外，鋰離子電池電解液中水分的含量一直被認為是決定電池質量的關鍵標準，高電壓電解液關于水分的要求則更高，假如電解液中水含量略高，將會大大下降電解液的耐氧化功能。

2、離子液體

離子液體是完全由陽離子和陰離子構成，在室溫附近呈液態，而且可以導電的鹽。離子液態具有低揮發性、低可燃性、高離子導電性和較寬的電化學窗口等許多共同的優勢。由于這些特點，近年來離子液體得到廣泛的研討而且用作提高鋰離子電池在高容量、高電壓下的電化學和熱穩定功能的新式電解液。研討標明，吡咯和哌啶二（三氟甲基磺酰）亞胺鹽的離子液體較常規的LiPF6基電解液系統更加適合用作5V高電壓電解液資料。

可是離子液體有著十分明顯的缺陷：

（1）制備本錢高，無法在工業上大規模運用；

（2）盡管離子液態有較高的離子導電性，可是相關于液體電解液而言，其電導率仍然偏低；

（3）離子液態遍及黏度大，不利于鋰電池的大倍率充放電。

新式液體電解液

開發新式電解液系統是研討鋰離子高電壓電解液中關注最多的方向，主要包括：氟代溶劑、腈類化合物、砜類化合物和其他新式溶劑化合物。

1、氟代溶劑

由于氟原子有強電負性和弱極性，使氟代溶劑具有較高的電化學穩定性。研討人員研討了一系列氟代的有機碳酸酯溶劑，發現在碳酸酯溶劑中引入氟元素代替后，該含氟碳酸酯的抗氧化功能會得到明顯提高。氟代碳酸乙烯酯、甲基－2,2,2－三氟乙基碳酸酯和乙基－2,2,2－三氟乙基碳酸酯的氧化電位遠高于未氟代的碳酸乙烯酯（EC）、碳酸甲乙酯（EMC）和碳酸乙基酯（DEC）。可是跟著被氟原子代替的氫原子增多，溶劑關于LiPF6的溶解度就會大大減縮。

2、腈類溶劑

研討人員等在研討雙電層電容器的過程中首次發現戊二腈和己二腈具有高達8.3V的抗氧化電位，其電化學窗口比一切的非質子溶劑的都要寬?？墒?，腈類溶劑與石墨負極的相容性較差，跟著循環的增加，電池內阻也不斷增大，大大下降了電池的循環功能。利用EC和雙草酸二氟硼酸鋰（LiBOB）能在石墨負極外表構成穩定SEI膜的特性，將EC和LiBOB作為添加劑參加電解液，可以有用改進腈類溶劑與石墨負極的相容性較差這一問題。

3、砜類溶劑

砜類溶劑是當下研討人員重點研討的一種代替傳統碳酸酯的溶劑。砜類溶劑做為電解液在不同范疇都有著十分廣泛的運用，如鋰離子電池、鋰硫電池和鋰空氣電池。甲乙砜（EMS）和甲氧基乙基甲基砜的耐氧化電位超過了5.8V，而且與Mn系正極都有良好的相容性，可是它們與石墨負極的相容性很差，因而不能用在以石墨為負極的電池中。

4、其他高電壓系統

LiBOB和草酸二氟硼酸鋰（LiODFB）都能在純碳酸丙烯酯（PC）溶劑系統中在石墨附近外表構成一層穩定的SEI膜的電解質鋰鹽，它們和VC一樣都是常見的負極外表成膜添加劑。研究發現，比較于TMS和LiPF6，TMS與LiBOB、LiODFB的相容性十分好。TMS和LiBOB、LiODFB組成的電解液不但能構成穩定的SEI膜，而且還能有用下降電池內阻。近年來，LiBOB在正極外表能構成保護高電壓正極資料的這一特性也引起了人們越來越廣泛地關注，如在匹配于傳統高電壓正極資料的電解液中參加LiBOB能增強電池的循環功能。通過研討LiBOB在正極外表生成的SEI膜的現象，發現參加LiBOB后能有用地保護電解液的氧化分解。同時通過理論核算，研討了LiBOB在電極外表的氧化分解機理：LiBOB開環發作兩兩聚合構成一層保護膜，在外側由于開環而暴露出來的B原子能吸引PF－６和F－與之結合，然后到達防止電解液分解的意圖。

總的來說，鋰離子電池高電壓電解液得到了許多研討者的關注，成為了鋰離子電池電解液最主要的研討方向，不同高電壓電解液系統都各自有優缺陷。由于新式溶劑系統的開發和運用本錢較高，目前尚無新式溶劑能完全代替碳酸酯基溶劑；假如能大幅下降生產和運用本錢，提高與負極資料的相容性，新式溶劑系統電解液就有希望可以完全代替碳酸酯基溶劑。所以，需要做更加細致的研討，跟著研討的不斷深入，新式溶劑系統電解液一定會有更廣泛的運用前景。