有關鋰離子電池電解液發展現狀詳解

電解液重要原材料為六氟磷酸鋰，占電解液成本的50%左右，其生產成本為10萬元/噸，售價為40萬元/噸，毛利率高達75%。六氟磷酸鋰合成難度較高，整個生產過程涉及高溫、低溫、真空、高壓、腐蝕性強、易燃易爆和劇毒化學品，對設備和人員要求高、工藝難度極大。森田化工在張家港的建設年產300噸六氟磷酸鋰的廠，照搬日本廠的成熟設備和工藝，仍然歷時3年才穩定達產，可見工藝難度之高。

難點在于雜質控制。電解液對六氟磷酸鋰的純度要求極高，行業標準要求水分小于30ppm，游離酸小于10ppm。由于六氟磷酸鋰本身具有吸潮性，因此高純原料的獲取和生產過程中雜質控制和產品提純都是關鍵因素。較高的技術門檻，導致極高的市場集中度，市場重要被關東電化學工業、STELLA、森田化學等幾家日本公司壟斷。

國內目前僅有天津金牛能實現工業化生產，產量約80噸，產品全部自用不對外銷售。江蘇國泰和多氟多正在進行中試生產。

發展趨勢：長期看，新電解質體系的開發將是大勢所趨。六氟磷酸鋰材料的熱穩定性較差，從60℃開始就有少量分解，在較高溫度或惡劣的環境下，分解的比例大大新增，出現氫氟酸等游離酸，會使電解液酸化，最終導致電極材料的損壞以及電池性能的急劇惡化。同時六氟磷酸鋰易潮解，而水分是電解液的大敵。近些年，草酸硼酸鋰鹽在電解液中的應用逐漸引起關注。用草酸硼酸鋰鹽配制成的電解液有抗過充、阻燃等功能，形成的SEI膜非常穩定，滿足動力鋰電池高安全性的要求。更長遠看，聚合物鋰離子電池可能成為鋰離子電池未來的發展方向。由于用固體電解質代替了液體電解質，與液態鋰離子電池相比，聚合物鋰離子電池具有可薄形化、任意面積化與任意形狀化等優點，也不會出現漏液與燃燒爆炸等安全上的問題，因此外殼材質可以更輕，從而可以提高整個電池的比容量。此外，聚合物鋰離子電池在工作電壓、充放電循環壽命等方面都比普通鋰離子電池有所提高。