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適配高鎳與硅碳 天賜破解電解液難題
天賜材料| 磷酸鐵鋰| 電解液 文章來源自:高工鋰電網
2019-11-08 09:24:21 閱讀:60552
摘要由于高鎳三元動力電池中的正極材料鎳比例不斷提升,以及硅碳負極使用,導致電解液研發難度大。


政策補貼退坡,新能源汽車成本壓力劇增,高鎳三元動力電池具有高能量密度且能降低成本,已經成為業內人士一致認為的未來發展趨勢。

但高鎳三元動力電池制造工藝復雜,難度較高,尤其在電解液方面,技術要求更高。

一方面正負極和隔膜材料對電池企業而言,可以通過標準化降低風險。但電解液深受高鎳三元動力電池的設計、生產工藝、生產環境等制約,往往需要定制化生產。

另一方面電解液若是不配套,便發揮不出高鎳動力電池的高容量,高能量密度等優勢。

針對高鎳三元動力電池,天賜材料(002709)自主研發出的高鎳電解液,取得重大突破,性能表現優于行業同類產品,且已實現規模量產出貨,廣受客戶好評。

其包含的正極成膜添加劑,能有效抑制高鎳三元材料對電解液的氧化和過渡金屬離子溶出。同時隨著電池技術不斷升級換代,該電解液仍能滿足常溫循環2000周,容量保持率≥80%;高溫45℃,循環1500周,容量保持率≥80%;-20℃1C放電,容量保持率≥80%。

關于高鎳電解液,天賜材料產品線經理周邵云向高工鋰電表示,由于高鎳三元動力電池中的正極材料鎳比例不斷提升,以及硅碳負極使用,導致電解液研發難度大,具體如下:

1)產氣:高鎳中的4價鎳離子具有高催化活性,氧化分解速度快,容易破壞電解液結構。

2)破壞負極SEI膜:高鎳體系電池循環過程中會有錳、鈷等過渡金屬溶出,它們會破壞負極SEI膜。

3)硅系負極:硅系負極由于有較高的膨脹特性,對于電解液的循環和安全性能不利。

針對高鎳三元電池電解液開發,天賜材料的解決思路是,首先解決正極高鎳氧化性強的問題。具體是提高電解液耐氧化性,鋰元素選擇最高價態的鋰鹽,保證其不會被正極氧化。

其次,通過電解液中的成膜添加劑對正極進行微觀“包覆”,用電化學手段在正極表面形成CEI膜,抗高溫和保護正極。

最后,向電解液中添加低阻抗的負極成膜添加劑來對沖正極,同時提升對負極材料膨脹性的防護。

作為國內鋰電電解液第一梯隊企業,天賜材料擁有“選礦(精礦)—碳酸鋰—六氟磷酸鋰—電解液”和“選 礦(精礦)—碳酸鋰—磷酸鐵—磷酸鐵鋰(正極材料)”產業鏈的橫縱雙向布局,以及多個電解液制造基地。

在高鎳電解液領域的突破,有望進一步加強企業的市場競爭力,在降本增效方面更加顯著優勢。

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