詳解高鎳三元鋰電池電解液的挑戰(zhàn)
來(lái)源：寶鄂實(shí)業(yè)
2020-03-16 10:07
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隨著人們對(duì)新能源汽車(chē)動(dòng)力電池各項(xiàng)性能的要求不斷提高，鋰電池不斷迭代升級(jí)，開(kāi)始步入高鎳三元鋰電池時(shí)代成為一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。然而，如果電解液不能隨電池材料同步升級(jí)，高鎳三元體系就很難實(shí)現(xiàn)其設(shè)計(jì)初衷。
隨著動(dòng)力鋰電池能量密度的提升，電壓也會(huì)隨之提高，電壓越高，電解液的分解能力則越強(qiáng)。針對(duì)高鎳三元鋰電池體系，電解液企業(yè)專門(mén)做過(guò)漏電流（即通過(guò)絕緣體流過(guò)的電流）和過(guò)渡金屬離子溶出的測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，提高動(dòng)力電池正極材料中的鎳含量，過(guò)渡金屬離子的溶出會(huì)增加。而溶出的過(guò)渡金屬離子在負(fù)極被還原析出后，會(huì)破壞負(fù)極表面的SEI膜。
此外，提高電壓還會(huì)明顯增大漏電流。這樣動(dòng)力電池在高溫環(huán)境下的存儲(chǔ)性能和循環(huán)性能就會(huì)受到影響，同時(shí)材料中鎳含量的提高也會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力電池的安全性能下降。高鎳三元鋰電池材料與電解液配合使用所出現(xiàn)的這些問(wèn)題，解決起來(lái)比較復(fù)雜，技術(shù)門(mén)檻高。如果企業(yè)沒(méi)有足夠的研發(fā)實(shí)力，很難做好與高鎳材料相匹配的電解液產(chǎn)品。
電池高鎳化給電解液帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。高鎳三元正極的吸水性強(qiáng)、穩(wěn)定性低，在高溫條件下鎳元素的催化作用會(huì)加速電解液的分解，使電解液氧化、產(chǎn)氣，極片產(chǎn)生裂縫并且溶出的錳、鈷等過(guò)渡金屬離子還會(huì)破壞負(fù)極上的SEI膜，致使在高溫環(huán)境下電池的容量、循環(huán)和安全性都受到嚴(yán)重影響。
高鎳時(shí)代得添加劑者得天下，新宙邦暫時(shí)領(lǐng)先。在電解液的三大組分中，鋰鹽和溶劑的變化都不大，提升性能的關(guān)鍵仍是在于添加劑。高鎳三元鋰電池時(shí)代，降低電解液在電極表面的反應(yīng)活性、改善界面相容性都需要通過(guò)特種添加劑來(lái)解決。
由于不同成分配比的電解液對(duì)鋰電池的性能有著重要的影響，因此電解液的核心壁壘在于各種原材料的配方和定制。當(dāng)然，高鎳三元鋰電池時(shí)代也是一個(gè)機(jī)遇，電解液企業(yè)可抓住這一契機(jī)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級(jí)，提高產(chǎn)品技術(shù)含量，這樣才能在新的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)下脫穎而出。
