電池級(jí)材料(Battery grade materials)是指純度、雜質(zhì)、水分等指標(biāo)達(dá)到電池制造專用標(biāo)準(zhǔn)、可直接用于鋰離子電池、鈉離子電池、固態(tài)電池等體系的功能化學(xué)品，主要涵蓋高純?nèi)軇?、鋰鹽以及功能添加劑三大類，其純度、雜質(zhì)含量以及水分均需要有所控制，才能夠應(yīng)用于電池領(lǐng)域中，否則將直接影響最終電池產(chǎn)品的性能。隨著新能源汽車的崛起和發(fā)展，對(duì)電池性能的需求也在日益提高，相關(guān)的電池級(jí)材料的各項(xiàng)指標(biāo)也在不斷革新，進(jìn)而適應(yīng)市場(chǎng)需求。
麥克林提供各類實(shí)驗(yàn)用電池級(jí)材料試劑及衍生產(chǎn)品，具有高離子電導(dǎo)率，高安全性，高純度等特點(diǎn)，能被廣泛適用于各類科研項(xiàng)目、研究實(shí)驗(yàn)中，歡迎選購。
本文通過以下幾點(diǎn)介紹麥克林電池級(jí)材料試劑的特性和相關(guān)應(yīng)用：
1. 電池級(jí)材料的分類
2. 電池級(jí)材料的水分要求
3. 電池級(jí)材料的純度要求
4. 電池級(jí)材料的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用
5. 麥克林電池級(jí)材料試劑及相關(guān)產(chǎn)品介紹
1. 電池級(jí)材料的分類
電池級(jí)材料按功能可分為三大核心類別：高純?nèi)軇?、鋰鹽和功能添加劑，其純度標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)高于工業(yè)級(jí)，普遍要求≥99.9%，且雜質(zhì)和水分控制在ppm級(jí)。
1.1 高純?nèi)軇?/span>
分為兩類主流體系：其一是環(huán)狀碳酸酯，如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)，它們具有較高的介電常數(shù)和較大的粘度，能夠促進(jìn)鋰離子在電解液中解離，并在負(fù)極形成穩(wěn)定的SEI膜，以提高電池效率；其二是鏈狀碳酸酯，如碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)，它們具有較低的粘度和較低的熔點(diǎn)，能夠提升電解液的低溫性能以及電導(dǎo)率。
1.2 鋰鹽
鋰鹽在電解液中必不可少，能夠解離為L(zhǎng)i+以及對(duì)應(yīng)的陰離子，形成離子導(dǎo)電通路，充當(dāng)離子運(yùn)輸載體的角色?，F(xiàn)如今電解液中的鋰鹽主要包括六氟磷酸鹽(LiPF6)、二氟草酸硼酸鋰(C2BF2LiO4)、雙(氟磺酰)亞胺鋰(F2LiNO4S2)等。
1.3 功能添加劑
功能添加劑根據(jù)其功能不同，可分為：其一是成膜添加劑，能夠共同與上述組分在負(fù)極形成致密SEI膜，減少溶劑分解，提高電池效率；其二是阻燃添加劑，能夠提高電解液的閃點(diǎn)，增強(qiáng)電池的安全性；其三是穩(wěn)定劑，能夠抑制鋰鹽水解，防止水解產(chǎn)物氫氟酸HF腐蝕電池。
2. 電池級(jí)材料的水分要求
水分是電池的天敵之一，電池級(jí)材料對(duì)水分的要求極其嚴(yán)格，普遍對(duì)于水分的要求均在100ppm以下，許多關(guān)鍵材料，例如高純?nèi)軇┖弯圎}，甚至低于20ppm，這是因?yàn)椋?/span>
（1） 水分會(huì)與鋰鹽反應(yīng)，生成的氫氟酸HF會(huì)腐蝕正負(fù)極材料的表面結(jié)構(gòu)，溶解過渡金屬離子以及破壞SEI膜，進(jìn)而導(dǎo)致持續(xù)消耗鋰鹽和溶劑；
（2） 水分會(huì)與活性鋰反應(yīng)，消耗活性鋰，并釋放氫氣，不僅降低首次充放電效率和電池總?cè)萘浚a(chǎn)生的氫氣還會(huì)導(dǎo)致電池鼓包、內(nèi)壓升高，進(jìn)而帶來安全隱患；
（3） 水分會(huì)破壞SEI膜的形成，導(dǎo)致形成的SEI膜多孔、不穩(wěn)定，加劇溶劑持續(xù)分解和活性鋰消耗。
3. 電池級(jí)材料的純度要求
電池級(jí)材料的純度要求不僅僅是針對(duì)其主成分的純度（一般在99.9%以上），更關(guān)鍵的是嚴(yán)格控制特定雜質(zhì)含量低于10ppm，例如鐵(Fe)、銅(Cu)、鉻(Cr)等金屬離子以及硫酸根(SO42-)、氯離子(Cl-)等陰離子，這是因?yàn)椋?/span>
（1） 金屬離子低電位下在負(fù)極負(fù)極容易析出，形成形成枝晶刺穿隔膜導(dǎo)致電池內(nèi)短路，易出現(xiàn)爆炸的風(fēng)險(xiǎn)；另外，金屬離子還能夠催化電解液分解，產(chǎn)生氣體和消耗活性鋰，所以對(duì)于金屬離子來說，雜質(zhì)含量要求更加嚴(yán)格，尤其是Fe、Cu、Cr，通常需要控制在1ppm以下甚至更低；
（2）陰離子在一定的條件下，不僅能夠腐蝕相對(duì)應(yīng)的電池材料，甚至還會(huì)加速電解液的分解，影響電池效率。
4. 電池級(jí)材料的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
電池級(jí)材料的核心優(yōu)勢(shì)與相對(duì)應(yīng)的應(yīng)用領(lǐng)域如下表所示：
5. 麥克林電池級(jí)材料產(chǎn)品介紹
麥克林電池級(jí)材料試劑產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
1. 結(jié)構(gòu)新穎、品種繁多
2. 純度等級(jí)高
3. 生產(chǎn)工藝先進(jìn)
4. 接受研發(fā)定制
| 項(xiàng)目號(hào) |
CAS號(hào) |
中文名 |
規(guī)格型號(hào) |
| D707979 |
646-06-0 |
1,3-二氧戊環(huán) |
電池級(jí), 99.99%, Water≤20 ppm |
| V707990 |
872-36-6 |
碳酸亞乙烯酯 |
電池級(jí), 99.99%, Water≤20 ppm |
| P707986 |
108-32-7 |
碳酸丙烯酯 |
電池級(jí), 99.99%, Water≤20 ppm |
| D707989 |
105-58-8 |
碳酸二乙酯 |
電池級(jí), 99.99%, Water≤20 ppm |
| D707991 |
616-38-6 |
碳酸二甲酯 |
電池級(jí), 99.99%, Water≤20 ppm |
| E707992 |
623-53-0 |
碳酸甲乙酯 |
電池級(jí), 99.99%, Water≤20 ppm |
| E707993 |
96-49-1 |
碳酸乙烯酯 |
電池級(jí), 99.99%, Water≤20 ppm |
| B697847 |
90076-65-6 |
雙三氟甲烷磺酰亞胺鋰 |
電池級(jí), 99.99%, Water≤50 ppm |
| A693433 |
27522 |
乙腈 |
電池級(jí), 99.95%, Water≤10 ppm |
| L697844 |
171611-11-3 |
雙(氟磺酰)亞胺鋰 |
電池級(jí), 99.9%, Water≤20 ppm |
| L697849 |
21324-40-3 |
六氟磷酸鋰 |
電池級(jí), 99.9%, Water≤20 ppm |
| M707988 |
111-96-6 |
二乙二醇二甲醚 |
電池級(jí), 99.9%, Water≤20 ppm |
| H693434 |
111-69-3 |
己二腈 |
電池級(jí), 99.9%, Water≤20 ppm |
| P693452 |
1120-71-4 |
1,3-丙磺酸內(nèi)酯 |
電池級(jí), 99.9%, Water≤20 ppm |
| S693469 |
126-33-0 |
環(huán)丁砜 |
電池級(jí), 99.9%, Water≤20 ppm |
| T693479 |
109-99-9 |
四氫呋喃 |
電池級(jí), 99.9%, Water≤20 ppm |
| E693485 |
141-78-6 |
乙酸乙酯 |
電池級(jí), 99.9%, Water≤20 ppm |
| V693487 |
4427-96-7 |
碳酸乙烯亞乙酯 |
電池級(jí), 99.9%, Water≤20 ppm |
| S707985 |
21324-39-0 |
六氟磷酸鈉 |
電池級(jí), 99.9%, Water≤20 ppm |
| L697846 |
14283-07-9 |
四氟硼酸鋰 |
電池級(jí), 99.9%, Water≤100 ppm |
| P707978 |
17084-13-8 |
六氟磷酸鉀 |
電池級(jí), 99.8%, Water≤50 ppm |
| T693432 |
112-49-2 |
三乙二醇二甲醚 |
電池級(jí), 99.8%, Water≤20 ppm |
| F693451 |
462-06-6 |
氟苯 |
電池級(jí), 99.8%, Water≤20 ppm |
| B693437 |
109-21-7 |
丁酸丁酯 |
電池級(jí), 99.8%, Water≤20 ppm |
| D693454 |
67-68-5 |
二甲基亞砜 |
電池級(jí), 99.8%, Water≤20 ppm |
| T693438 |
150-46-9 |
硼酸三乙酯 |
電池級(jí), 99.8%, Water≤20 ppm |
| T693455 |
512-56-1 |
磷酸三甲酯 |
電池級(jí), 99.8%, Water≤20 ppm |
| T693473 |
78-40-0 |
磷酸三乙酯(TEP) |
電池級(jí), 99.9%, Water≤20 ppm |
| H693436 |
16627-71-7 |
1H,1H,5H-八氟戊基1,1,2,2-四氟乙醚 |
電池級(jí), 99.8%, Water≤20 ppm |
| E693440 |
1898722 |
1-乙基咪唑 |
電池級(jí), 99.8%, Water≤20 ppm |