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高鎳電解液目前遇到的問題有什么?

鉅大LARGE  |  點擊量:1484次  |  2021年03月25日  

目前高鎳體系遇到的四大問題:


1)產氣:正極材料中鎳含量新增,由于高鎳中的4價鎳離子具有較高的催化活性,它會催化電解液氧化分解,影響電池性1)能,因此要添加劑抑制鎳對電解液的催化分解;


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,這就要通過添加劑來改善過度金屬的溶出以及增強SEI膜穩定性;


3)硅系負極添加劑:硅系負極由于有較高的膨脹特性,會破壞SEI膜、本身顆粒也會粉化,關于循環和安全性能不利,要添加劑和特殊處理;


4)安全性:關于高鎳體系還有較為重要一點是電池的安全性的問題,要添加過充和阻燃等添加劑來提升電池的安全性。

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充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

高鎳體系中電解液的技術要求和復雜程度相關于傳統電解液都有很明顯提升,而解決這些問題要各種添加劑來實現,添加劑在高鎳體系中扮演的角色越來越突出。除此之外,各種添加劑之間、溶劑與添加劑之間、正負極體系與添加劑之間都要考慮到兼容性的問題,這也為高鎳電解液的開發帶來難度。


電解液是影響電池性能最重要的原材料之一,在電池公司的受重視程度異常之高。正負極和隔膜對電池公司而言更像是一種標準化的材料,而電解液在電池公司的使用上則更加多元化和復雜化。重要原因在于電解液與電池的設計、生產工藝、生產環境都有很大的關系,任何一項發生變化都可能會導致電解液的使用上做出更改。


電池升級換代,對正負極等材料提出更高的要求,但在材料逐步成熟之時,應用卻遲遲未能實現,重要原因在于各種材料在組合成電池之時,體系的兼容及安全等問題未能得到很好的解決。當下工藝水平逐步成熟、設備現代化程度較高,這些問題的重點在于如何使用合適的電解液上面。以目前消費類鈷酸鋰離子電池材料為例,在每次電壓升高0.5V,關于負極和隔膜等材料變化要求并沒有提高,而與之相伴的是電解液的改進與提升。所以電池升級關于電池公司而言最重要的是電解液的升級換代。


在高鎳體系中,關于電解液重要有兩個方面要求,一是使用新型添加劑,另外就是電解液的配方。


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