为什么电解液常把EC与DMC、EMC或DEC混合使用？

碳酸乙烯酯（EC）与碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯（EMC）或碳酸二乙酯（DEC）混合，是为了让几种性质相互补充：EC有利于许多锂盐体系的解离，并能在传统石墨体系中参与成膜；线性碳酸酯则帮助调节流动性、相态和挥发行为。混合的目的，是获得适合整个电池体系的液体，而不是让某一个指标达到最大值。

EC的作用与单独使用的限制

碳酸乙烯酯（EC）属于环状碳酸酯。它的介电性质和与锂离子的配位，有利于许多配方中的盐解离。在许多石墨负极体系中，EC还参与形成固体电解质界面膜（SEI），帮助减少电解液持续分解。

但EC在通常室温下可能呈固态，液态时的黏度也限制了它单独承担全部溶剂功能。能够溶盐、能够参与成膜，并不意味着能同时满足配液、浸润和低温使用的要求。

碳酸二甲酯（DMC）、碳酸甲乙酯（EMC）和碳酸二乙酯（DEC）是常见线性碳酸酯。加入这些组分，可以调节EC体系的黏度与相态，并改变挥发速度。三者的物性不同，因此换用其中一种，不只是更换名称。

降低黏度有助于液体流入多孔电极和隔膜，但浸润还受表面性质、孔隙结构和工艺影响。混合后更易流动，是理解浸润的一部分，不是浸润一定充分的保证。

三种线性碳酸酯可以从不同方面调节EC体系。下表按纯品特征说明复配时需要兼顾的因素，实际含盐液体的表现还取决于组成和温度。

混合后，锂离子周围的分子组合会随溶剂比例和盐浓度变化，这就是溶剂化结构的变化。某种溶剂在锂离子周围所占的比例，不一定与它在整份液体中的比例相同。加入盐后，离子的数量、配位和相互作用共同影响传输，因此混合电解液的电导率不能由纯溶剂数值简单相加得到。

相态也是如此。EC与其他碳酸酯混合后的结晶行为取决于组成，加入锂盐和添加剂后还会变化。纯EC的熔点有助于理解储存，却不能直接充当完整电解液的最低使用温度。

研究补充：二元碳酸酯的固液平衡实验表明，结晶需要按混合组成研究。降温析出固相时，剩余液体的组成也会变化；研究使用非理想溶液模型描述这类相平衡关系。因此，混合物的相变温度不能用两种纯品熔点的加权平均代替。原始研究见文末NIST收录资料。

增加EC可能有利于某些体系的溶盐或成膜，也可能增加黏度、改变低温结晶和界面反应。增加线性碳酸酯可能改善流动，同时改变溶剂化和挥发。各项变化往往一起发生，不能把某一组分理解为只提供好处。

配比需结合锂盐、添加剂、电极材料和使用温区确定。这些条件改变后，所需界面膜及传输条件也会改变；低温输出、较高电压和较高温度储存，可能对同一组合提出不同要求。

混合液的黏度、电导率和结晶状态，反映液体本身的性质；充放电效率、循环和产气，则反映它与电芯其他部分共同工作的结果。比较时保持盐种、浓度、温度和电极条件清楚，才能判断组分替换或比例调整带来的变化。

选择EC与线性碳酸酯的组合，需要同时兼顾流动、相态、溶剂化和界面形成。先在目标条件下确认混合液的状态与传输，再结合电芯结果评价适用性。