电解液中的溶剂、添加剂、锂盐 2021-11-01
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发布时间:2022-11-28 03:13
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时间:2023-10-20 12:39
锂离子电池中,电解液是锂离子迁移和电荷传递的介质,其指标直接决定了锂离子电池的能量密度、充放电倍率、循环寿命、安全性等性能,是锂离子电池体系的重要组成部分。
电解液由溶剂、溶质锂盐、添加剂在一定的条件下按照一定的比例配置而成。其中,溶质锂盐决定了电解液的基本理化性能,是电解液成分中对锂离子电池特性影响最重要的成分。根据性能要求不同,锂盐可以采用单一种类锂盐、混合锂盐或把另一种锂盐作为添加剂。
几种配料之间的关系
1、1 吨 VC 需要 3 吨 EC 做原材料;
2、DMC 行业一直比较过剩,溶剂 EMC、EC 紧缺,石大和 DMC *销售,使得 5 种溶剂比较均衡。明年全年来看 EMC 和 EC 还是会持续紧张。
3、石大胜华一体化优势比较明显,尤其在园区内实现 5 种溶剂、锂盐和添加剂的完整配套。
各溶剂体系各有优劣,难以达到最佳溶剂选择要求,混合溶剂体系达到平衡
电解液不仅承担着传导锂离子的重任 ,而且影响着锂离子电池电化学性能和安全性能引起
锂离子电池不安 全行为发生的本质是电池内部的 放热反应 / 放热效应,
溶剂多为低闪点和沸点碳酸酯类 , 在高温( > 200 ℃ ) 、 高电压( 约 4.6 V )下易被氧化分解 , 产生大量的热,电池内部温度和压力急剧增加,若不能及时得到释放,极易引起热失控,是锂离子电池发生燃烧甚至爆炸的直接原因
锂离子电池的安全策略,含 F 的碳酸脂,不容易燃烧 。
双氟磺酰亚胺锂(LiFSI),具有电导率高、热稳定性高、耐水解、抑制电池胀气等诸多优势,LiFSI将成为新一代电解液主流锂盐之一。新型电解液溶质锂盐 LiFSI 具有远好于 LiPF6 的物化性能:
1、更高的热稳定性—— LiFSI 熔点为 145℃,分解温度高于 200℃;
2、更好的电导率;
3、更优的热力学稳定性——LiFSI 电解液与 SEI 膜的两种主要成分有很好的相容性, 只会在 160 ℃时与其部分成分发生置换反应。
目前,我国已经成为LiFSI最大生产国,市场看好 LiFSI市场,纷纷扩张产能。据不完全统计,目前我国产能6500吨,约占全球产能的90%,2025年 LiFSI 的市场需求量将突破 5万吨。
新能源超期车提高续航,主要有两个方向:(1)提高电池的电压;(2)提高正极材料的能量密度。无论是高电压还是三元正极,都会对LiFSI产生额外需求。
相较于传统锂盐 LiPF6,双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)处产业初期,工艺未成熟,LiFSI物料成本显著高于LiPF6,使用比例尚低。短期内代替代不了LiPF6。LiFSI作为添加剂的配方预计研发壁垒相对作为锂盐的配方较低,产品品质更易于掌控。同时LiFSI应用中存在氯离子杂质对铝箔腐蚀等现象。
溶剂产家: 华鲁恒升,海科,石大胜华,万华
电解液:天赐,多氟多,新宙邦