有关锂离子电池电解液发展现状详解

电解液重要原材料为六氟磷酸锂，占电解液成本的50%左右，其生产成本为10万元/吨，售价为40万元/吨，毛利率高达75%。六氟磷酸锂合成难度较高，整个生产过程涉及高温、低温、真空、高压、腐蚀性强、易燃易爆和剧毒化学品，对设备和人员要求高、工艺难度极大。森田化工在张家港的建设年产300吨六氟磷酸锂的厂，照搬日本厂的成熟设备和工艺，仍然历时3年才稳定达产，可见工艺难度之高。

难点在于杂质控制。电解液对六氟磷酸锂的纯度要求极高，行业标准要求水分小于30ppm，游离酸小于10ppm。由于六氟磷酸锂本身具有吸潮性，因此高纯原料的获取和生产过程中杂质控制和产品提纯都是关键因素。较高的技术门槛，导致极高的市场集中度，市场重要被关东电化学工业、STELLA、森田化学等几家日本公司垄断。

国内目前仅有天津金牛能实现工业化生产，产量约80吨，产品全部自用不对外销售。江苏国泰和多氟多正在进行中试生产。

发展趋势：长期看，新电解质体系的开发将是大势所趋。六氟磷酸锂材料的热稳定性较差，从60℃开始就有少量分解，在较高温度或恶劣的环境下，分解的比例大大新增，出现氢氟酸等游离酸，会使电解液酸化，最终导致电极材料的损坏以及电池性能的急剧恶化。同时六氟磷酸锂易潮解，而水分是电解液的大敌。近些年，草酸硼酸锂盐在电解液中的应用逐渐引起关注。用草酸硼酸锂盐配制成的电解液有抗过充、阻燃等功能，形成的SEI膜非常稳定，满足动力锂电池高安全性的要求。更长远看，聚合物锂离子电池可能成为锂离子电池未来的发展方向。由于用固体电解质代替了液体电解质，与液态锂离子电池相比，聚合物锂离子电池具有可薄形化、任意面积化与任意形状化等优点，也不会出现漏液与燃烧爆炸等安全上的问题，因此外壳材质可以更轻，从而可以提高整个电池的比容量。此外，聚合物锂离子电池在工作电压、充放电循环寿命等方面都比普通锂离子电池有所提高。