介绍
亚硫酸丙烯酯(PS)是重要的成膜添加剂，常温下为液体，具有对光和热不敏感、易于保存等特性。已有研究表明：向以丙烯碳酸脂(PC)为主的电解液里加入PS，可抑制PC在石墨表面的还原，提高电池的循环性能。
图一 亚硫酸丙烯酯
对石墨电极循环伏安行为的影响
原始电解液从0.9 V(vs. Li⁺/Li,下同)才开始有反应发生，约在0.6V处存在一个较大的阴极电流峰；添加亚硫酸丙烯酯后，阴极还原过程在相对高的电压范围(1.2~0.8 V)就出现了一个宽且强的峰。随着 PS 添加量的增加，阴极电流峰越来越明显，且在0.6V左右的峰越来越小，甚至几乎消失。研究表明：0.6V左右的电流峰对应于有机溶剂 EC 在石墨负极表面上的还原分解及 SEI 膜的形成[3-4]。这个电化学行为表明：PS 添加剂优先在石墨负极表面还原形成新的SEI膜，抑制了电解液溶剂在石墨电极上的还原。
图二 石墨电极在不同电解液中的循环伏安曲线
电池首次充放电时间及效率的影响
亚硫酸丙烯酯对电池的首次充放电时间及首次充放电效率的影响见图三。
向电解液中添加亚硫酸丙烯酯，导致电池首次充电过程中充电到3.9V的时间延长，且PS 添加量越多，充电时间越长；同时，添加 PS的电池首次充放电效率均在60%左右，而未添加 PS 的电池首次充放电效率为 86%，即添加 PS 降低了电池的首次充放电效率。
石墨负极在电池首次充电过程中会与电解液发生一些副反应，主要是溶剂分子在负极表面结合电子，形成阴离子自由基，继而发生溶剂分子的分解、重组，或诱发溶剂分子间的自由基聚合反应，在碳负极/电解液界面上形成多种不溶性产物，阻塞电极的孔隙，导致电池容量降低。除溶剂分子还原反应外，在电极/电解液界面还存在电解质阴离子还原、电解液添加剂还原，甚至是电极粘接剂的还原。这些反应均会消耗能量，降低电池的首次充放电效率。综上所述，向电解液中加入亚硫酸丙烯酯，致使电池内部发生的副反应增多[1]。
图三 不同亚硫酸丙烯酯含量对电池首次充放电时间的影响
参考文献
[1]余新喜,毛敏,王庆杰,等. 亚硫酸丙烯酯对锂离子电池性能的影响[J]. 电池,2014,44(4):220-222. DOI:10.3969/j.issn.1001-1579.2014.04.010