在以三元材料為正極的鋰離子電池研發(fā)任務(wù)中，還有一個(gè)很重要的任務(wù)是研究與其配套的電解液。最近有關(guān)三元材料電解液研究方面的文章也很多，主要還是以LiPF。為主鹽，碳酸酯作為主溶劑，通過(guò)增加添加劑改進(jìn)電池的性能。添加劑的作用主要是改善正極表面狀態(tài)，降低活性材料與電解液的反應(yīng)，一般可以通過(guò)在相對(duì)低一些的電壓下通過(guò)添加劑的分解，形成一層致密的膜，對(duì)活性材料起到保護(hù)作用。

    Kyoung Seok Kang的研究主要針對(duì)高鎳三元材料。他們研究了4種電解液添加劑對(duì)高鎳材料高溫性能的影響。其中PS與其他添加劑相比有較好的性能。在60℃條件下，加入2% PS的C/NCM622全電池①50次循環(huán)容量保持率在98.9%；②50次循環(huán)厚度增加只有17.9%，遠(yuǎn)低于沒(méi)有添加劑的32%，由圖3-33可見(jiàn)，在60℃貯存4周后，厚度只增加了6.07%．而沒(méi)有添加劑的電池厚度增加了27.9%。③在高溫條件下金屬的溶解遠(yuǎn)低于未加添加劑的電池，Ni的溶解量由599.78mg.kg-l，降為21.23mg.kg-l。

    FT-IR光譜的結(jié)果表明：陰極材料表面有一層烷基砜化合物的膜覆蓋(RSOSR和RSO。SR)，這可能是PS電化學(xué)氧化造成的。線性掃描伏安法的實(shí)驗(yàn)也證明，與無(wú)添加劑的電解液相比，加入添加劑后增大了氧化電流，PST和PS電流最大，說(shuō)明在4.1V發(fā)生了氧化反應(yīng)，形成了新的表面。從圖3-34場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡圖可以清晰地看到，未加入PS添加劑的電池隔膜幾乎完全被電解液的分解產(chǎn)物堵塞，而加入PS添加劑電池的隔膜保持了完好的孔隙。對(duì)于加入PS添加劑電池的正極材料表面有一層SEI膜，而未力口入PS添加劑的電池正極表面有不均勻的電解質(zhì)分解產(chǎn)物。由此看來(lái)，PS添加劑可以有效抑制電解液的分解。作者采用自制裝置測(cè)試了95℃，100%充電狀態(tài)的正極與電解液在95℃高溫下的反應(yīng)，保持15h高溫，加入PS的電解液產(chǎn)氣量不大，內(nèi)壓56.4kPa，小于未加添加劑的65.4kPa。

    使用添加劑可以有效控制NCM表面性質(zhì)。對(duì)于四種添加劑的研究表明，PS和PST的效果最為明顯，添加2% PS的電解液電池有好的循環(huán)性能，C/NCM622全電60℃50
次循環(huán)容量保持率為98.9%，高溫循環(huán)后厚度增加17.9%，遠(yuǎn)低于沒(méi)有添加劑的32%，在高溫條件下金屬的溶解和產(chǎn)氣量都遠(yuǎn)低于未加添加劑的電池。添加PS添加后，
高鎳電池性能的提高表明，說(shuō)明PS是一種有效改進(jìn)電極表面狀態(tài)的添加劑。

    此外，J.R.Dahn等討論了各種電解液添加劑和組合添加劑對(duì)電池性能的影響。他們也認(rèn)為要提高電池的循環(huán)性能，必須添加電解液添加劑。添加劑要有助于在正負(fù)極形成鈍化膜，并且有低的電荷轉(zhuǎn)移電阻并能降低副反應(yīng)。

    與三元材料相匹配的電解液研究有大量工作要做，如針對(duì)高電壓三元、高鎳三元電解液的研究，針對(duì)高功率電池的電解液的研究等等。

 
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