鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:808次 | 2020年10月17日
電解液是不是保障鋰離子電池安全的一大重點(diǎn)?
電解液是鋰離子電池四大關(guān)鍵材料(正極、負(fù)極、隔膜、電解液)之一,號稱鋰離子電池的血液,在鋰離子電池中正負(fù)極之間起到傳導(dǎo)電子的用途,是鋰離子電池獲得高電壓、高比能等優(yōu)點(diǎn)的保證。
在當(dāng)今時代,鋰離子電池的應(yīng)用頗為廣泛,在數(shù)據(jù)中心、通信基站、軌道交通、工業(yè)一體化等領(lǐng)域都常見鋰離子電池的身影。鋰離子電池在我們生活中應(yīng)用如此廣泛,那么鋰離子電池的安全性和耐用性也就成為了我們關(guān)注的重點(diǎn)了。
研制電解液的挑戰(zhàn)
電解液耐高壓能力不適配,會被氧化分解,放出熱量會使電池溫度升高,而在高溫下,一旦負(fù)極表面SEI膜分解破壞后,裸露負(fù)極與電解液發(fā)生放熱反應(yīng),電池溫度會進(jìn)一步升高,引起電解液與正極材料、粘結(jié)劑熱反應(yīng),可能會引起電池爆炸。
電解液改進(jìn)進(jìn)程
美國研究人員近日報(bào)告說,使用高度氟化的電解液,可大幅提高鋰離子電池的儲電能力和耐用性。
采用易燃有機(jī)電解液的鋰離子電池,一直制約著鋰二次電池(又稱為充電電池或蓄電池)向電動汽車和大規(guī)模儲能領(lǐng)域發(fā)展。近日,武漢大學(xué)化學(xué)與分子科學(xué)學(xué)院曹余良教授團(tuán)隊(duì)與美國西北太平洋國家實(shí)驗(yàn)室,共同在《自然·能源》在線發(fā)表有關(guān)非燃磷酸酯電解液在鋰離子電池應(yīng)用的研究成果。
美國馬里蘭大學(xué)、陸軍研究實(shí)驗(yàn)所和阿爾貢國家實(shí)驗(yàn)室等機(jī)構(gòu),以化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定的鋰金屬為負(fù)極制備一種電池,配以高氟電解液,可實(shí)現(xiàn)充放電多達(dá)千次,儲電能力僅下降到最初的93%。
鋰離子電池電解液的技術(shù)發(fā)展與鋰離子電池是相輔相成的,電解液要與客戶選用的正極材料、負(fù)極材料相適應(yīng),并與客戶鋰離子電池最終性能要求相適應(yīng)。從技術(shù)發(fā)展的角度看,電解液要適應(yīng)不斷發(fā)展的鋰離子電池技術(shù)體系及終端設(shè)備的應(yīng)用需求等變化,不斷調(diào)整其性能和構(gòu)成。
國內(nèi)電解液市場趨勢
電解液汽車持續(xù)擴(kuò)產(chǎn),行業(yè)競爭越來越激烈。電解液的價(jià)格從2017年巔峰期的40萬元/噸下降至今年的5萬元/噸左右,電解液市場短時間內(nèi)供大于求的局面并未改變,電解液價(jià)格仍將維持在較低價(jià)位運(yùn)行或繼續(xù)下跌。
根據(jù)中汽協(xié)預(yù)測,按照前5個月的上升水平計(jì)算,2018年我國新能源汽車的產(chǎn)銷規(guī)模將突破100萬輛。若以每輛車要60公斤電解液計(jì)算,2018年我國新能源汽車市場將要6萬噸的電解液。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),2018年-2019年僅主流上市公司的電解液產(chǎn)量就將突破10萬噸,2018年動力鋰電池電解液市場仍將處于供大于求的局面。
好的電解液關(guān)于鋰離子電池的安全性和耐用性有著很大的影響,而存能電氣的鋰離子電池電解液也是經(jīng)過專門的設(shè)計(jì)調(diào)配的電解液,有效地提高了鋰離子電池的實(shí)用性。
存能電氣磷酸鐵鋰離子電池應(yīng)用于小型機(jī)房、弱電間等室分系統(tǒng)、新能源戶外站點(diǎn)、通信基站、室內(nèi)戶外無空調(diào)站點(diǎn)、廣電、特種、石油和氣象等無人站點(diǎn)。以安全,高效,節(jié)能,綠色,為設(shè)計(jì)研發(fā)理念,為用戶供應(yīng)安全、穩(wěn)定、高效的鋰電產(chǎn)品和解決方法。
非水電解質(zhì)由于具有寬的電化學(xué)窗口和優(yōu)異的電化學(xué)性能,在鋰離子電池中得到了廣泛應(yīng)用。然而非水電解質(zhì)具有高的可燃性和揮發(fā)性,可能引起鋰離子電池出現(xiàn)起火、爆炸等安全問題。為了克服電解質(zhì)易燃問題,傳統(tǒng)的做法是在非水電解質(zhì)中添加阻燃劑,但是這些阻燃劑會在負(fù)極表面發(fā)生強(qiáng)烈的氧化還原反應(yīng),嚴(yán)重惡化電池性能。近日,合肥工業(yè)大學(xué)項(xiàng)宏發(fā)教授團(tuán)隊(duì)研發(fā)出的新型高濃度不燃電解液,彌補(bǔ)了上述缺陷。