【高工年会】蓝德能源任旭华:如何研发高电压电解液?

来源:高工锂电网   发布时间:2018-01-09 12:21      设置字体:
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摘要:任旭华指出,选择NCM或者NCA三元材料作为正极材料是动力电池发展的必然趋势,若配合高压体系电解质,则有望将比能力提升300wh/kg这一新的高度。
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2018年,能量密度成电池技术发展的主旋律,在提升能量密度的革新中,高电压电解液扮演着重要的角色。

18-10日,2017高工锂电&电动车年会将在东莞观澜湖度假酒店会议中心举行,本届年会将以“中国锂电业称雄全球全球电动车逐鹿中国”为主题。

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2017高工锂电&电动车年会现场

浙江蓝德能源科技发展有限公司董事长任旭华在本次会议上作“一种应用于高电压三元电池的复合液态电解质”的精彩演讲,与业内人士共同探讨高电压电解液的发展方向。

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蓝德能源董事长任旭华

浙江蓝德能源科技发展有限公司成立于2009年,总资产1.2亿元,是德清县政府为了引进名院名校重点招商引智对象。公司联合中科院兰化所、浙工大、浙江大学成立研究院,从事多功能离子液体、无机有机纳米结构杂化物、锂电池等能源化工新材料、锂电池安全问题、高能量大功率储能器件的研究,特别是利用离子液体新材料应用改变锂电池高能量和安全方面卓有成效。

任旭华指出,选择NCM或者NCA三元材料作为正极材料是动力电池发展的必然趋势,若配合高压体系电解质,则有望将比能力提升300wh/kg这一新的高度。

但是,目前市场多采用NCM体系,而高能量体系如NCM622811NCA体系使用还较少,主要是由于安全性较差,蓝德能源所掌握技术通过体系设计、特种添加剂、新型电解质的使用等关键技术成功解决了这些难题,采用该高能量密度三元体系,可大幅提高体系能量密度。

以一种应用于高电压三元电池的复合液态电解质为例,蓝德能源采用离子液体复合液态电解质代替传统EC基复合溶液/LiPF6液态电解质,实现在电导率不变的情况下,提高溶剂稳定性,同时保护三元高电压电极,抑制其活性物质溶出,抑制电解质溶液与活性物质的直接接触,从而提高电池可充放电压,最终实现容量的大幅度提高。

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上图所示为电解液在不同电压下的稳定性测试,EC基复合电解液在4.7V以上的溢出电流较大,说明电解液本身发生分解,在高电压下不具备较好的稳定性;相反,离子液体复合电解液在5.5V时都能保持非常良好的稳定性,电解液不发生分解,大幅度提高电解质的使用电化学窗口,从而提高三元电池的能量密度。

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上图为在三元NMC电池中,EC基复合电解液与离子液体复合电解液的性能对比图,可见离子液体复合电解液可提高15%左右的能量密度,并延长电池的使用寿命,大大提高安全性。


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