電解質(zhì)鋰鹽作為鋰離子電池的重要組成部分，其不但能為鋰離子電池提供自由穿梭的離子并承擔(dān)著電池內(nèi)部傳輸離子的作用，與此同時(shí)，電解質(zhì)也能夠在電極材料表面形成保護(hù)層，在很大程度上決定著鋰離子電池的容量、工作溫度、循環(huán)性能、功率密度、能量密度及安全性等性能1-2。目前，用于鋰電池的電解質(zhì)鋰鹽主要包括無(wú)機(jī)鋰鹽和有機(jī)鋰鹽兩大類，本文主要總結(jié)了目前常見(jiàn)的無(wú)機(jī)鋰鹽及有機(jī)鋰鹽，并對(duì)鋰鹽的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)進(jìn)行了報(bào)道。

一、無(wú)機(jī)電解質(zhì)鋰鹽

一般而言，用于鋰離子電池的無(wú)機(jī)鋰鹽普遍具有價(jià)格低、不易分解、能耐受高的電位、合成簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。常見(jiàn)的電解質(zhì)無(wú)機(jī)鋰鹽主要有高氯酸鋰（LiClO4）、四氟硼酸鋰（LiBF4）、六氟砷酸鋰（LiAsF6）及六氟磷酸鋰（LiPF6）等，四種鋰鹽的結(jié)構(gòu)式如圖1所示。

1、高氯酸鋰

高氯酸鋰（LiClO4）是一個(gè)溶解度相對(duì)較高的電解質(zhì)鋰鹽，因此表現(xiàn)出相對(duì)較高的離子電導(dǎo)率，其在碳酸酯類有機(jī)溶劑中的室溫離子電導(dǎo)率能夠達(dá)到9 mS/cm。除此之外，以LiClO4作為電解質(zhì)鋰鹽電解液的電化學(xué)穩(wěn)定窗口能夠達(dá)到5.1 V vs. Li+/Li，具有相對(duì)較好的氧化穩(wěn)定性，這一性質(zhì)也使得該電解質(zhì)能夠匹配一些高電壓正極材料，從而發(fā)揮出鋰電池高的能量密度。另外，LiClO4具有制備簡(jiǎn)單，成本低，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)研究中得到了廣泛的應(yīng)用。然而，由于LiClO4中的Cl處于最高價(jià)態(tài)+7，因此，極易與電解液中的有機(jī)溶劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)，從而造成鋰電池燃燒、爆炸等安全問(wèn)題，因此，LiClO4極少用在商用鋰電池中3。

2、四氟硼酸鋰

LiBF4具有相對(duì)較小的陰離子半徑（0.227 nm)，因此，該電解質(zhì)鋰鹽與鋰離子具有相對(duì)較弱的配位能力，在有機(jī)溶劑中容易解離，從而有助于提高鋰電池電導(dǎo)率，從而提高電池性能。然而，正是由于其陰離子具有相對(duì)較小的半徑，極易與電解液中的有機(jī)溶劑發(fā)生配位，從而也導(dǎo)致鋰離子電導(dǎo)率相對(duì)較低，因此LiBF4也極少用于常溫鋰電池。但是，LiBF4具有相對(duì)較高的熱穩(wěn)定性，在高溫下不易分解，因此常用于高溫鋰電池中。與此同時(shí)，在低溫條件下，LiBF4也表現(xiàn)出很好的電池性能，這主要是由于低溫條件下基于LiBF4的電解液表現(xiàn)出更小的界面阻抗。除此之外，LiBF4對(duì)于集流體Al具有一定的耐腐蝕性，因此，LiBF4常用作鋰離子電池電解液添加劑，從而提高電解液對(duì)集流體Al的腐蝕電位。

3、六氟砷酸鋰

LiAsF6具有與LiBF4同樣的離子電導(dǎo)率，與此同時(shí)，該電解質(zhì)鋰鹽對(duì)集流體Al沒(méi)有腐蝕性。另外，LiAsF6電解質(zhì)鋰鹽的電化學(xué)窗口能夠達(dá)到6.3 V vs. Li+/Li，遠(yuǎn)高于一般鋰鹽的電化學(xué)穩(wěn)定性。但是，由于LiAsF6中含有劇毒的As元素，因此，其不經(jīng)常用于商業(yè)鋰電池中。

4、六氟磷酸鋰

LiPF6是目前商業(yè)化鋰電池最常用的電解質(zhì)鋰鹽，其在非質(zhì)子型有機(jī)溶劑中具有相對(duì)較好的離子電導(dǎo)率和電化學(xué)穩(wěn)定性。另外，LiPF6電解質(zhì)能夠與集流體Al形成一層保護(hù)膜，從而減弱電解液對(duì)集流體Al的腐蝕性。更為重要的是基于LiPF6電解質(zhì)鋰鹽的碳酸酯電解液能夠在石墨負(fù)極形成一層固態(tài)電解質(zhì)界面（SEI），從而保護(hù)電解液與石墨負(fù)極之間不良反應(yīng)，促進(jìn)鋰離子電池具有好的長(zhǎng)循環(huán)性能。然而，LiPF6電解質(zhì)鋰鹽熱穩(wěn)定性較差，另外，其極易與痕量的水分發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生強(qiáng)酸PF5，PF5極易與電解液中的有機(jī)溶劑發(fā)生副反應(yīng)，造成電池性能衰減。

二、有機(jī)電解質(zhì)鋰鹽

相對(duì)于無(wú)機(jī)鋰鹽，鋰離子電池常用的有機(jī)鋰鹽可認(rèn)為是在無(wú)機(jī)鋰鹽的陰離子上又增加了吸電子基團(tuán)調(diào)控而成，常見(jiàn)的電解質(zhì)有機(jī)鋰鹽主要包括雙草酸硼酸鋰（LiBOB）、二氟草酸硼酸鋰（LiDFOB）、雙二氟磺酰亞胺鋰（LiFSI）及雙三氟甲基磺酰亞胺鋰（LiTFSI），如圖2所示。

1、雙草酸硼酸鋰及二氟草酸硼酸鋰

雙草酸硼酸鋰（LiBOB）由Kang Xu等人4合成并將其作為電解質(zhì)鋰鹽用于鋰電池中，LiBOB電解質(zhì)鋰鹽具有離子電導(dǎo)率高、電化學(xué)穩(wěn)定窗口寬、熱穩(wěn)定性好、具有較好的循環(huán)穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。另外，研究表明，其能夠與集流體Al形成穩(wěn)定的鈍化膜，保護(hù)Al免受電解液的腐蝕。但是，LiBOB具有明顯的缺點(diǎn)，其在非質(zhì)子型溶劑中的溶解度較低，從而導(dǎo)致由其構(gòu)成的電解液電導(dǎo)率較低，從而限制了基于該鹽電池的倍率性能。

為了克服LiBOB溶解度差，離子電導(dǎo)率低的缺點(diǎn)，Zhang等人5各取LiBOB和LiBF4電解質(zhì)鋰鹽的一部分，合成另外一種新型的電解質(zhì)鋰鹽，二氟草酸硼酸鋰（LiDFOB）。研究表明，LiDFOB具有遠(yuǎn)高于LiBOB的離子電導(dǎo)率；另外，其具有很好的電化學(xué)穩(wěn)定性，與正、負(fù)極具有較好的兼容性。除此之外，基于該電解質(zhì)鋰鹽的電池也表現(xiàn)出好的低溫性能。基于上述優(yōu)點(diǎn)，LiDFOB被廣泛用于目前的鋰電池中。

2、雙二氟磺酰亞胺鋰及雙三氟甲基磺酰亞胺鋰

雙二氟磺酰亞胺鋰（LiFSI）具有離子電導(dǎo)率高和對(duì)水敏感度度低優(yōu)點(diǎn)，另外，LiFSI相對(duì)于LiPF6具有較高的分解溫度，具有相對(duì)較好的安全性。但是，LiFSI對(duì)集流體Al有很強(qiáng)的腐蝕性，因此在一定程度上限制了其在鋰離子電池中的應(yīng)用。雙（三氟甲基磺酰）亞胺鋰（LiTFSI）是由Michel Armand研發(fā)的另一款有機(jī)鋰鹽，其負(fù)離子由電負(fù)性強(qiáng)的氮（N）原子和兩個(gè)連有強(qiáng)吸電子團(tuán)（CF3）的硫（S）原子構(gòu)成，這種結(jié)構(gòu)分散了負(fù)電荷，使得正負(fù)離子更易解離，從而顯著提高了其離子電導(dǎo)率。在LiTFSI加入不腐蝕集流體的其他鋰鹽、引入長(zhǎng)鏈的全氟基團(tuán)、在LiTFSI中加入添加劑等方法可以顯著提高LiTFSI對(duì)集流體的腐蝕電位。雖然此兩種電解質(zhì)鋰鹽具有腐蝕集流體Al的特點(diǎn)，但是由于具有離子電導(dǎo)率高、熱穩(wěn)定性好、電化學(xué)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，已在鋰離子電池、全固態(tài)聚合物鋰電池、鋰-硫電池中得到了廣泛的應(yīng)用。

三、結(jié)語(yǔ)

作為鋰電池的重要組成部分，電解質(zhì)鋰鹽不僅起著提供、傳輸鋰離子作用，還在一定程度上決定這鋰電池的綜合性能。詳細(xì)了解現(xiàn)有電解質(zhì)鋰鹽的優(yōu)缺點(diǎn)，對(duì)于開(kāi)發(fā)新型的電解質(zhì)鋰鹽具有很好的借鑒與推動(dòng)作用。