鉅大LARGE | 點擊量：823次 | 2018年07月10日
新型鋰鹽助力高鎳動力電池 增強電池穩定性
國家政策推動及下游新能源汽車對于動力電池高能量密度的訴求下，今年成為高鎳三元動力電池量產元年。而支撐高鎳三元動力電池快速發展的關鍵材料，除了技術門檻較高的高鎳正極材料之外，添加了新型鋰鹽的特殊電解液也在其中發揮了極其重要的作用。
國內新型鋰鹽添加劑領軍企業江蘇國泰超威新材料有限公司(下稱“超威新材料”)陶榮輝表示，目前在三元動力電池及高鎳動力電池電解液里，都會用到LiTFSI(雙三氟甲基磺酰亞胺鋰)、LiODFB(二氟草酸硼酸鋰)、LiPO2F2(二氟磷酸鋰)其中的一種或者兩種，用以增強電池的熱穩定性、耐氧化、高低溫性能、循環壽命及安全性等。
“一般三元動力電池的電解液會在LiODFB、LiPO2F2中選用一種，而高鎳三元動力電池中的正極氧化性高、鎳活動性高，為降低材料活性、增加安全性，則會考慮增添LiTFSI。”陶榮輝補充說道，包括松下、三星SDI、LG化學、CATL、比亞迪、國軒高科等國內外一線動力電池企業三元電池產品的電解液中都有添加這些新型鋰鹽。
另經高工鋰電調查獲悉，目前NCM811能夠率先在圓柱電池上實現規模量產，與有些廠家在電解液中添加了較高比例的LiTFSI有關。“雖然添加LiTFSI成本有所增加，但效果明顯，從性價比角度還是很值得的。”一名專業人士說道。
從三元動力電池良好應用前景來看，未來LiTFSI、LiODFB、LiPO2F2等新型鋰鹽銷量必將隨之“水漲船高”。但需注意的是，囿于技術門檻較高，目前能夠同時大規模量產三款新型鋰鹽的企業寥寥無幾，為此一些鋰鹽添加劑企業及大型電解液企業正在大力開發當中。
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超威新材料無疑是其中的佼佼者，領先于同行完成新型鋰鹽添加劑的研發及規模化量產，同時開拓了一系列產品，成為國內唯一一家擁有全系列產品的廠家。市場表現方面，超威新材料深受客戶信賴，成為業內知名度較高、市場覆蓋率較廣的新型鋰鹽添加劑供應商。
其型號為CF1101的電解質鹽LiTFSI從2010年開始量產，產能規模為200噸/年；型號為CF1109的電解質鹽LiODFB也于2010年開始量產，產能規模為50噸/年；型號為CF1302的電解質鹽LiPO2F2是目前鋰鹽添加劑行業中的研究熱門產品，而超威新材料早在2016年便具備量產能力，產能規模為50噸/年。
高工鋰電了解到，超威新材料CF1101(LiTFSI)主要用在高鎳三元體系鋰電池。由于CF1101有機陰離子強大的共價鍵，同時C-F鍵鍵能非常強大，使其表現出極好的耐氧化性、熱穩定性、高溫性能和安全性，且不會產生或引入有害雜質。
備注：LiTFSI能較大幅度提升鋰電池的安全性能和循環壽命，同時也是商業化PEO聚合物固態電池的首選電解質，未來在鋰硫電池、鋰空氣電池等更高能量密度新型電池中也有應用前景。
LiTFSI具有很高的技術壁壘，除超威新材料以外，僅法國、美國各有一個世界500強企業具有電池級產品的規模生產能力。但這兩家企業產品銷售價格在150萬/噸以上，至少比超威新材料產品售價高出60%。以超威新材料為代表的國內企業助力LiTFSI實現國產化，對正在快速擴大的中國高鎳三元動力電池行業有重要意義。
CF1109(LiODFB)同時擁有LiBOB與LiBF4的優勢。與LiBOB相比，CF1109在碳酸酯類溶劑有更好的溶解性，同時能為鋰電池提供更高的容量及更好的低溫性能；與LiBF4相比，CF1109能更有效的在石墨負極表面形成SEI膜，同時為鋰電池提高高溫性能。
CF1302(LiPO2F2)具有熱穩定性好、耐水解和對鋁箔無腐蝕等特點。作為添加劑加入電解液中，通過抑制電解液中氟化氫生成，有效改善電池脹氣，同時通過發揮獨特的SEI成膜能力，降低正負極的電荷阻抗，可以改善電池低溫和循環性能，特別是對三元動力電池性能改善明顯。
從技術、品質、產能等多方面來看，超威新材料的競爭實力突出。事實上，超威新材料已經在全球獲得了市場的廣泛認可，國內排名前十的電解液企業中，公司客戶覆蓋率超過80%；國外排名前六的電解液企業中，有一半是公司客戶。
“隨著三元電解液市場需求的提升，包括國內外的大型電解液企業對于上述三款新型鋰鹽的采購量明顯增加，從2017年開始，這三款產品的銷量穩定增長。”陶榮輝透露，預計公司今年銷售額同比增幅超過30%。
為響應下游動力電池“提質降本”的需求，作為鋰鹽添加劑領軍企業，超威新材料正順應市場形勢擴大產能規模，以規模化生產充分保障產品的一致性、穩定性及交貨的及時性，同時帶動生產成本的降低。
陶榮輝表示：“公司LiODFB、LiPO2F2產能將擴產到200噸/年規模。”
此外，針對下游動力電池及電解液企業試圖在高鎳基礎上更進一步，通過提高電壓來增加能量密度的需求，超威新材料有兩款適用于高鎳高壓電解液的新型添加劑產品已處于小試儲備階段。
