电池级材料(Battery grade materials)是指纯度、杂质、水分等指标达到电池制造专用标准、可直接用于锂离子电池、钠离子电池、固态电池等体系的功能化学品，主要涵盖高纯溶剂、锂盐以及功能添加剂三大类，其纯度、杂质含量以及水分均需要有所控制，才能够应用于电池领域中，否则将直接影响最终电池产品的性能。随着新能源汽车的崛起和发展，对电池性能的需求也在日益提高，相关的电池级材料的各项指标也在不断革新，进而适应市场需求。

       麦克林提供各类实验用电池级材料试剂及衍生产品，具有高离子电导率，高安全性，高纯度等特点，能被广泛适用于各类科研项目、研究实验中，欢迎选购。

       本文通过以下几点介绍麦克林电池级材料试剂的特性和相关应用：

        1. 电池级材料的分类

        2. 电池级材料的水分要求

        3. 电池级材料的纯度要求

        4. 电池级材料的优势和应用

        5. 麦克林电池级材料试剂及相关产品介绍

1. 电池级材料的分类

       电池级材料按功能可分为三大核心类别：高纯溶剂、锂盐和功能添加剂，其纯度标准远高于工业级，普遍要求≥99.9%，且杂质和水分控制在ppm级。

       1.1 高纯溶剂

       分为两类主流体系：其一是环状碳酸酯，如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯(PC)，它们具有较高的介电常数和较大的粘度，能够促进锂离子在电解液中解离，并在负极形成稳定的SEI膜，以提高电池效率；其二是链状碳酸酯，如碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二乙酯(DEC)，它们具有较低的粘度和较低的熔点，能够提升电解液的低温性能以及电导率。

       1.2 锂盐

       锂盐在电解液中必不可少，能够解离为Li+以及对应的阴离子，形成离子导电通路，充当离子运输载体的角色。现如今电解液中的锂盐主要包括六氟磷酸盐(LiPF6)、二氟草酸硼酸锂(C₂BF₂LiO₄)、双(氟磺酰)亚胺锂(F₂LiNO₄S₂)等。

       1.3 功能添加剂       

       功能添加剂根据其功能不同，可分为：其一是成膜添加剂，能够共同与上述组分在负极形成致密SEI膜，减少溶剂分解，提高电池效率；其二是阻燃添加剂，能够提高电解液的闪点，增强电池的安全性；其三是稳定剂，能够抑制锂盐水解，防止水解产物氢氟酸HF腐蚀电池。

2. 电池级材料的水分要求

       水分是电池的天敌之一，电池级材料对水分的要求极其严格，普遍对于水分的要求均在100ppm以下，许多关键材料，例如高纯溶剂和锂盐，甚至低于20ppm，这是因为：

       （1） 水分会与锂盐反应，生成的氢氟酸HF会腐蚀正负极材料的表面结构，溶解过渡金属离子以及破坏SEI膜，进而导致持续消耗锂盐和溶剂；

       （2） 水分会与活性锂反应，消耗活性锂，并释放氢气，不仅降低首次充放电效率和电池总容量，产生的氢气还会导致电池鼓包、内压升高，进而带来安全隐患；

       （3） 水分会破坏SEI膜的形成，导致形成的SEI膜多孔、不稳定，加剧溶剂持续分解和活性锂消耗。

3. 电池级材料的纯度要求

       电池级材料的纯度要求不仅仅是针对其主成分的纯度（一般在99.9%以上），更关键的是严格控制特定杂质含量低于10ppm，例如铁(Fe)、铜(Cu)、铬(Cr)等金属离子以及硫酸根(SO42-)、氯离子(Cl-)等阴离子，这是因为：

       （1） 金属离子低电位下在负极负极容易析出，形成形成枝晶刺穿隔膜导致电池内短路，易出现爆炸的风险；另外，金属离子还能够催化电解液分解，产生气体和消耗活性锂，所以对于金属离子来说，杂质含量要求更加严格，尤其是Fe、Cu、Cr，通常需要控制在1ppm以下甚至更低；

       （2）阴离子在一定的条件下，不仅能够腐蚀相对应的电池材料，甚至还会加速电解液的分解，影响电池效率。

4. 电池级材料的应用优势

        电池级材料的核心优势与相对应的应用领域如下表所示：

5. 麦克林电池级材料产品介绍

       麦克林电池级材料试剂产品优势

        1. 结构新颖、品种繁多

        2. 纯度等级高

        3. 生产工艺先进

        4. 接受研发定制

【电子级化学品和刻蚀剂相关产品专题页】

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