新宙邦在新型功能電解液添加劑TPP、新型鋰鹽-LiHFDF、固態電解質、阻燃電解液等領域的研究新進展和成果分享。
半固態、全固態是未來鋰電池的長期發展趨勢,但當前液態電解液仍不可替代,這就要求企業從溶劑、鋰鹽、添加劑等角度去進一步提升電解液的安全性。
當鋰離子在正負極之間移動時,鋰金屬電池或鋰離子電池就會發生充放電。此時,鋰離子移動的通道是電解液,而電解液本身會在電極(負極/正極)表面發生反應,形成保護膜。不過,當形成的保護膜并不均勻時,問題就會出現。
屆時,金屬鋰會大幅出現在負極,即產生枝晶,導致電池短路,或改變了正極,降低了電池性能。因此,制造一種理想型保護膜很重要,為此必須有效控制電解液的成分。
在高鎳正極+硅碳負極的材料體系下,鋰電池發生熱失控的安全風險進一步提升,這就需要在電解液的產品性能上進行優化。
電解液由溶劑、添加劑和鋰鹽等關鍵材料組成,新型溶劑、新型鋰鹽和阻燃型添加劑、防過充添加劑等新型材料的研發,對提升電解液安全性將產生積極作用。
近期,新宙邦首席科學家、南方科技大學材料科學與工程系教授鄧永紅對外披露了新宙邦在新型功能電解液添加劑TPP、新型鋰鹽-LiHFDF、固態電解質、阻燃電解液等方面的研究進展和成果。
在新型功能電解液添加劑方面,TPP是目前已知的不飽和度最高的添加劑,具有較高的HOMO能級以及低的LUMO能級,可在電解液主要溶劑經歷還原反應和氧化反應形成SEI和CEI膜。
TPP可以明顯改善高鎳正極、石墨和鋰金屬負極的電化學性能、明顯抑制產氣、抑制鋰枝晶生長、抑制金屬離子溶出。
在新型鋰鹽LiHFDF開發方面,該產品的的研究亮點是,在充放電過程中,在鋰硫電池正、負極表明同時構建富含LiF的固態電介解質層;能有效抑制鋰枝晶的生長。
在固態電解質開發方面,該電解質嵌段聚合物機械性能優異,在抑制鋰枝晶生長,提升極限電流密度方面具有突出的效果。
在阻燃電解液開發方面,阻燃型添加劑可以有效的提升電解液的熱穩定性、并提升鋰電池針刺通過幾率。
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原文標題:【冠鴻智能?高工特寫】新宙邦四大新型電解液關鍵材料研究路徑
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