锂电池电解液工作原理及组成
电解液是锂离子电池四大关键材料之一，被称为锂离子电池的“血液”，它的作用是在电池中正负极之间传导电子，也是锂离子电池获得高压、高比能等优点的重要保证。更简单来说，电解质如同泳池里的水是锂离子在其中来去自由。根据最新的研报研究，目前电解液成本约占锂离子电池生产成本的15%左右。
电解液作用
电解液在电池的比容量、工作温度范围、循环寿命、安全性能等方面扮演着至关重要的角色。电解液可以通过影响电极材料的逆比容量，进而影响锂电池的比容量；电解液中电解质的液程、低温电导率和热稳定性决定锂电池的工作温度范围；电解液与集流体的腐蚀性有关，导致电极材料老化，从而决定锂电池的循环寿命；电解液的有机溶剂高温时易发生自燃，影响锂电池的安全性能。
锂电池电解液构成
锂电池电解液一般由高纯度的有机溶剂、电解质（锂盐）、和必要的添加剂等原料，在一定条件下、按一定比例配制而成。电解液成分中电解质成本占比最大。照成本占比划分，电解质占50%，溶剂占30%，添加剂占10%。电解质的成本占电解液总成本的比例最高，是电解液成本控制的关键。
有机溶剂工作原理和种类
有机溶剂是锂离子电池电解液的重要组成部分，承担着溶解锂盐的重要作用。优化有机电解液的组成，提高有机电解液的电导率，减小极化，是提高电池性能最重要的途径之一。而有机溶剂的介电常数直接影响着锂盐的溶解和解离过程，介电常数越大，锂盐就越容易溶解和解离。有机溶剂的粘度则对离子的移动速度有着重要的影响，粘度越小，离子移动速度越快。因此溶剂一般采用高介电常数溶剂与低粘度溶剂混合而成。
目前市场常用的有机溶剂是碳酸酯，主要包括碳酸乙烯酯（EC）、碳酸二乙酯（DEC）、碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯（EMC），碳酸丙烯乙酯（PC）五种。除了常用的碳酸酯溶剂，目前还有羧酸酯溶剂，氟代溶剂，砜类溶剂，腈类溶剂等。
市场上常用的有机溶剂是 EC、DMC 和 EMC 的混合溶剂材料。
EMC粘度较大（0.65）、熔点较低（-53℃），兼具DMC和DEC的性能，是电池中应用最普遍的溶剂；EC因其介电常数大，同时可以参与负极SEI膜的形成，所以在应用中也较为普遍，但又因其粘度大（1.93），熔点高（36.4℃），常温下为固态，低温性能差，所以需要与低粘度、低熔点的溶剂混合使用；PC是被应用较少的有机溶剂，在生产过程中主要被用来制备DMC。
添加剂工作原理和种类
添加剂在锂电池电解液中用量不大，却是电解液生产的核心技术之一。企业可以通过少量添加剂的筛选和配比，大幅度提高电解液的性能。通常，添加剂占电解液总质量的 3%-5%，但是占电解液总成本的 25%，对电解液的成本和价格有重要影响。按功能划分，添加剂可分为成膜添加剂、高电压保护添加剂、浸润添加剂、安全添加剂等。
常用的电解液添加剂包括碳酸亚乙烯酯（VC）、氟代碳酸乙烯酯（FEC）、1,3-丙烷磺酸内酯（1,3-PS）等。碳酸亚乙烯酯（VC）是锂电池电解液中的核心添加剂，能够在锂电池初次充放电中在负极表面发生电化学反应形成固体电解质界面膜（SEI 膜）。FEC 添加剂是为高倍率动力电池电解液定向开发的核心添加剂，能增强电极材料的稳定性。
电解质工作原理和种类
电解质（锂盐）是电解液中Li+的来源，为锂离子电池提供自由穿梭的离子并承担着电池内部传输离子的作用，并且锂盐也能够在电极材料表面形成保护层，对锂离子电池的容量、循环性能、功率密度、能量密度等性能有重要影响。选择锂盐时要综合考虑化学稳定性、电导率、安全性、成本等因素。
按照化学性质，锂盐分为无机锂盐和有机锂盐。无机锂盐一般价格低廉、稳定性一般、耐受高电位，而有机锂盐则成本较高、热稳定性较好、不易水解。六氟磷酸锂（LIPF6）是目前性能最好、使用量最多的电解质。
六氟磷酸锂与有机溶剂（含添加剂）用量比例大约为 1:7，其成本约占整个电解液生产成本的 50%，是锂离子电池材料中附加值最高的部分之一。六氟磷酸锂的技术研发水平、生产供应能力、价格水平等在很大程度上影响着锂离子电池行业的发展规模和利润水平。六氟磷酸锂要求纯度高、游离酸与水分低，由于产品本身极易吸潮分解，因此生产难度极大，对原料及设备要求苛刻，属于典型的高科技、高生产难度的技术产品。
新型锂盐方面来看，LiFSI（双氟磺酰亚胺锂）为最有潜力的新型锂盐之一，市场推广应用情况较好。已被宁德时代、LG化学等厂商用于部分电解液配方中。但LiFSI生产成本远高于六氟磷酸锂，其目前价格近50万元/吨，约为六氟磷酸锂价格的五倍。因此LiFSI仅作为添加剂在部分电解液配方中与LiPF6混合使用。目前来看六氟磷酸锂仍具有不可替代性。
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