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電解液是鋰離子電池四大關(guān)鍵材料（正極、負(fù)極、隔膜、電解液）之一，是鋰離子電池的“血液”，在電池中正負(fù)極之間起到傳導(dǎo)電子的作用，是鋰離子電池獲得高壓電、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證，電解液在電池質(zhì)量占比約為15%，體積占比約為30%。電解液決定鋰電池的工作機(jī)制，對電池的循環(huán)效率和壽命、溫度特性、安全性能倍率性能等等各項指標(biāo)有重要影響。

成膜添加劑

添加劑種類：碳酸乙烯酯（EC）、碳酸丙烯酯（PC）、氟代碳酸乙烯酯（FEC）等。

主要功能：在電池首次充放電過程中，成膜添加劑能在負(fù)極表面形成一層穩(wěn)定的固體電解質(zhì)界面（SEI）膜。SEI膜能有效防止電解液與負(fù)極材料的直接接觸，減少副反應(yīng)，提升電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

阻燃添加劑

添加劑種類：磷酸三甲酯（TMP）、六氟磷酸乙酯（FEP）、五氟磷酸丙酯（FPP）等。

主要功能：鋰離子電池在高溫或過充等情況下容易發(fā)生熱失控，導(dǎo)致起火或爆炸。阻燃添加劑可以降低電解液的燃燒傾向，提高電池的熱穩(wěn)定性和安全性。

高電壓添加劑

添加劑種類：硫酸乙烯酯（VEC）、雙(三氟甲基磺酰)亞胺鋰（LiTFSI）等。

主要功能：在高電壓條件下，電解液容易分解，影響電池的壽命。高電壓添加劑可以提高電解液的穩(wěn)定性，減少分解產(chǎn)物，提高電池的高電壓性能和循環(huán)壽命。

過充保護(hù)添加劑

添加劑種類：對苯二甲腈（PTMN）、對二甲基苯甲酸（DMTB）等。

主要功能：在電池過充時，這類添加劑能迅速反應(yīng)，形成一種阻礙電子傳導(dǎo)的絕緣膜，防止電池繼續(xù)過充，起到過充保護(hù)作用，提升電池的安全性。

導(dǎo)電添加劑

添加劑種類：碳酸乙烯酯（EC）、氟代碳酸乙烯酯（FEC）、氟磺酸鋰（LiFSI）等。

主要功能：導(dǎo)電添加劑可以提高電解液的離子導(dǎo)電性，降低電池的內(nèi)阻，提升電池的倍率性能和低溫性能。

鋰沉積抑制劑

添加劑種類：乙烯碳酸酯（EC）、氟代碳酸乙烯酯（FEC）、三氟乙酸酯（TFAE）等。

主要功能：在快速充電和高倍率放電過程中，鋰金屬容易在負(fù)極表面析出，形成鋰枝晶，導(dǎo)致短路和安全隱患。鋰沉積抑制劑能在負(fù)極表面形成一層保護(hù)膜，抑制鋰枝晶的形成，提升電池的安全性和壽命。

產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)鏈

添加劑的種類繁多，不同的鋰離子電池生產(chǎn)廠家對電池的用途，性能要求不一，其制備添加劑的原材料以及其配比側(cè)重點(diǎn)也存在差異。添加劑產(chǎn)業(yè)鏈主要包括上游的原材料，包括碳酸亞乙烯酯、氟代碳酸乙烯酯、環(huán)狀化合物、雙(氟代磺酰)亞胺鋰等;中游生產(chǎn)制造包括成膜添加劑、阻燃添加劑等成品;下游是終端產(chǎn)品應(yīng)用包括液態(tài)電解液、凝膠電解液和固態(tài)電解液等等。

新型添加劑原材料

隨著三元材料中鎳含量的升高，熱分解溫度降低，放熱量增加，導(dǎo)致六氟磷酸鋰分解成氟化鋰和五氟化磷。另一方面，鎳含量升高時電極上氫氧化鋰與碳酸鋰含量升高，氟化鋰與六氟磷酸鋰反應(yīng)生成氫氟酸，導(dǎo)致電池產(chǎn)生嚴(yán)重的氣脹，對軟包電池影響過大。

雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)作為鋰電池電解液中的新型原材料，能非常有效的改善電池循環(huán)和高低溫等性能，抑制氫氟酸產(chǎn)生，減緩六氟磷酸鋰分解，增加電池安全性的同時延長電池使用壽命，是作為溶質(zhì)的最佳材料，但是其價格高昂，目前僅作為添加劑與LiPF6混合使用。

常用鋰鹽添加劑產(chǎn)品

目前高鎳三元鋰電池存在熱穩(wěn)定性差、吸水性強(qiáng)等缺點(diǎn)，部分添加劑可以降低電極表面活性、改善界面相容性，例如LiODFB能提高高低溫性能，略微提高鋰電池的比容量;LiFS作為新型鋰鹽的一種，也可以作為新型添加劑使用;此外，還有LiBOB、TMSP等多種添加劑都能顯著改善鋰電池的各項性能指標(biāo)。添加劑已經(jīng)成為電解液差異化的主要途徑之一，差異化帶來的產(chǎn)品附加值提升是電解液產(chǎn)商核心競爭力之一。

全球市場需求

VC(碳酸亞乙烯酯)與FEC(氟化碳酸乙烯酯)和PS(亞硫酸丙烯酯)為三大類主要的電解液添加劑，在電解液中質(zhì)量占比 5%左右。根據(jù)GGII數(shù)據(jù)，目前電解液添加劑VC持續(xù)供不應(yīng)求，當(dāng)前市場VC短缺成為電解液產(chǎn)量的瓶頸，環(huán)保和長周期投資延緩供給擴(kuò)張，鐵鋰需求回升，加劇VC供需緊張局面。

新型鋰鹽是未來方向

六氟磷酸鋰是目前鋰電池普遍采用的鋰鹽，然而在使用過程中，也存在熱穩(wěn)定性較差，遇水容易分解等缺點(diǎn)。雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)熱穩(wěn)定性高，耐水解、電導(dǎo)率高，其作為添加劑加入六氟磷酸鋰電解液中，一方面通過抑制電解液中氟化氫生成，阻斷六氟磷酸鋰的緩慢持續(xù)分解，實(shí)現(xiàn)電解液化學(xué)穩(wěn)定性的實(shí)質(zhì)性提升;另一方面通過提高電解液的導(dǎo)電率和發(fā)揮其獨(dú)特的SEI成膜能力，不僅提升了電池循環(huán)能力，而且有效提高電池的低溫放電性能、以及高低溫保存后的容量保持率，同時還有抑制膨脹的效果。

目前雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)具備產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)條件，無論是作為添加劑，或者是作為核心溶質(zhì)，是六氟磷酸鋰的最佳替代品。