8月17-18日,由锂电大数据、电动汽车在线主办,起点研究协办的“2017中国新能源汽车产业生态大会暨第六届中国锂电新能源产业生态峰会”于深圳东海朗廷酒店隆重开幕,1000+新能源汽车及
锂电池产学研高层共同论道行业未来。
厦门首能研发经理叶士特在本次大会上发表“安全型
电解液的开发进展”的主题演讲。
降低风险,电解液整体策略:
1. 延缓150℃之前的反应历程
叶士特称,改善LiPF6的稳定性,有助于改善电解液的热稳定性。Li+ 盐作为最被广泛报道的新型盐,它们在循环上也表现出了优异的特性。
为了溶剂安全性的提高!迫使我们去开发能够阻燃的溶剂配比。这样子我们甚至不用去考虑150℃的问题了!
2. 改善电解液燃烧特性
叶士特介绍,阻燃是指添加剂会促使气相中发生燃烧的反应链被中止。 其代价是,阻燃剂在隔绝可燃的溶剂被燃烧的同时,自身也在被消耗;电解液阻燃添加剂的化合物大多为有机磷化物、有机卤化物和磷-卤、磷-氮 复合有机化合物。这些添加剂的特点是有较高的沸点、闪点,不易燃。
正是由于阻燃剂是消耗品,所以其在电解液中很难当添加剂使用;
然而高含量的阻燃剂(当溶剂用),带了这些问题:
1. 电解液的电导率普遍偏低;
2. 电解液的粘度高,甚至影响锂盐的溶解;
3. 阻燃剂和负极相容性(磷酸酯类) ;
4. 阻燃剂本身成本就高,高含量带了更高的成本,使得市场化产生了 一定的困难。
阻燃溶剂配比的优化: 成本由低到高:常规溶剂< 磷酸酯 < 磷腈 负极相容性由低到高:磷酸酯< 磷腈~常规溶剂
总结:
1、阻燃≠不燃,阻燃剂是一个消耗品;通过锂盐和阻燃溶剂配比的优化,以及添加剂的引入,阻燃电解液显着降低电芯的安全风险;
2、阻燃电解液在倍率和循环性能的表现仍有不足;
3、溶剂的进一步优化 在抑制溶剂副反应的同时 引入低阻抗类型的添加剂;
4、阻燃到不燃有赖于溶剂的突破(有效+经济适用)及添加剂的突破。