有機溶劑是鋰離子電池電解液的主體部分，與電解液的性能密切相關，一般用高介電常數(shù)溶劑與低粘度溶劑混合使用。鋰離子電池對溶劑的要求有安全性、氧化穩(wěn)定性、與負極的相容性、導電性等，總體要求溶劑具有較高的介電常數(shù)、較低的粘度等特點。

鋰離子電池電解液中常用的溶劑有碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC)等，一般不使用碳酸丙烯酯(PC)、乙二醇二甲醚(DME)等重要用于鋰一次電池的溶劑。PC用于二次電池，與鋰離子電池的石墨負極相容性很差，充放電過程中，PC在石墨負極表面發(fā)生分解，同時引起石墨層的剝落，造成鋰離子電池的循環(huán)性能下降。

鋰離子電池電解液有機溶劑在使用前必須嚴格控制質(zhì)量，如要求純度在99.9%以上，水分含量必須達到10*l0-6以下。溶劑的純度與穩(wěn)定電壓之間有密切聯(lián)系純度達標的有機溶劑的氧化電位在5V左右，有機溶劑的氧化電位關于研究防止電池過充、安全性有很大意義。嚴格控制有機溶劑的水分，關于配制合格鋰離子電池電解液有著決定性影響。

在傳統(tǒng)電池中，電解液均采用以水為溶劑的電解液體系。但是，由于水的理論分解電壓只有1.23V，即使考慮到氫或氧的過電位，以水為溶劑的電解液體系的電池的電壓最高也只有2V左右。