阳离子配体的主要作用

阳离子配体主要用于实现对Li+的优先溶剂化，减小Li+的溶剂化半径。这类物质包括小分子胺类、冠醚类和穴状配体等，一般具有较大的施主数(DN)，能够和锂离子发生较强的配位和螯合作用，从而使溶剂化锂离子的迁移性大幅度提高，电解液的电导率可在大范围内显著增长。例如NHa和一些低分子胺类L59-可以显著提高电解液的电导率，但这些添加剂的使用改变了电解液的溶剂化结构，使原本被碳酸酯类溶剂分子溶剂化的锂离子几乎全部被这些胺类所强烈溶剂化，致使炭负极充电过程中锂离子进人石墨层间时难以脱溶剂化，因此，常伴随严重的配体共嵌入石墨层间的现象。而这些配体嵌入石墨层间对电极破坏性很大，石墨电极在其中难以进行有效的嵌、脱锂循环。因此，这类导电添加剂虽然可以较大幅度地提高电解液的电导率，但在锂离子电池电解液中的实用性不强，相关报道也比较少。
与小分子胺类相比，乙酰胺及其衍生物L60-和含氮芳香杂环化合物[如对二氮(杂)苯与间二氮(杂)苯及其衍生物L61·／等]用于以碳酸酯为溶剂的锂离子电池电解液既可以提高电解液的电导率，又可以在锂离子嵌层反应时实现锂离子的去溶剂化，避免了配体共嵌入石墨层间的现象。有机电解液中添加适量的这类物质能够在一定程度上改善锂离子电池的一些性能。
冠醚类、穴状配体可以与锂离子发生配位作用，增加锂盐的解离度和减小Li+与溶剂分子间的相互作用。例如12—冠—4醚L63／加人电解液实现了锂盐电解质阴、阳离子对的有效分离，能显著改善炭负极在PC、甲酸乙酯(MF)等溶剂的电解液中的电化学性能。