周邵云：高能量密度體系下電解液的困境和解決方法

摘要

周邵云表示，NCA或NCM811高鎳材料由于鎳含量極高，材料吸水性強(qiáng)，氧化性更強(qiáng)，在高溫下能催化電解液氧化分解產(chǎn)氣和破壞界面SEI膜穩(wěn)定性，造成電解液容量衰減嚴(yán)重。

1月8-10日，2017高工鋰電&電動(dòng)車(chē)年會(huì)在東莞觀瀾湖度假酒店會(huì)議中心盛大舉行。作為鋰電及電動(dòng)車(chē)行業(yè)規(guī)模最大、參與度最高的年度盛會(huì)，現(xiàn)場(chǎng)吸引了材料、設(shè)備、電芯、BMS、PACK、電機(jī)電控、整車(chē)、運(yùn)營(yíng)租賃整個(gè)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈超800位企業(yè)高層參與其中。

▲2017高工鋰電&電動(dòng)車(chē)年會(huì)現(xiàn)場(chǎng)

在9日上午舉行的專(zhuān)場(chǎng)論壇上，天賜材料產(chǎn)品線經(jīng)理周邵云發(fā)表了“給新能源汽車(chē)喝的‘紅?！钡闹黝}演講。演講內(nèi)容共分為高能量密度體系下電解液的困境、高鎳材料的衰減及應(yīng)對(duì)、大數(shù)據(jù)手段解決性能兼顧問(wèn)題、未來(lái)趨勢(shì)四部分。

▲天賜材料產(chǎn)品線經(jīng)理周邵云

周邵云表示，NCA或NCM811高鎳材料由于鎳含量極高，材料吸水性強(qiáng)，氧化性更強(qiáng)，在高溫下能催化電解液氧化分解產(chǎn)氣和破壞界面SEI膜穩(wěn)定性，造成電解液容量衰減嚴(yán)重。如果使用成膜性能較好的成膜劑，雖然界面穩(wěn)定，高溫穩(wěn)定性好，但是阻抗較大，影響低溫性能。

在年會(huì)現(xiàn)場(chǎng)，周邵云向與會(huì)人士分享了利用有離子切割功能的電境所做的一些分析。從下列45度100周循環(huán)后高鎳正極的剖面圖可以看到，電解液被高鎳材料氧化產(chǎn)生了一些氣體，導(dǎo)致材料中間有很多空隙。表面還有一些附著層、沉積物。

“我們?cè)O(shè)計(jì)了一種三電極全電池評(píng)價(jià)沉積物對(duì)電池性能的影響。通過(guò)在電池內(nèi)加入金屬電極，原位沉積金屬鋰的方式，做一個(gè)參比電極，可以分別得到正負(fù)極的阻抗。”周邵云說(shuō)，三電極的阻抗結(jié)果顯示高溫循環(huán)后的高鎳正極阻抗增大明顯，沉積物使阻抗增大是電池容量衰退的重要原因。

采用成膜劑在正極上形成均勻的鈍化層是電解液的改善思路，可以防止電解液持續(xù)在界面氧化分解，抑制界面阻抗的過(guò)快增長(zhǎng)。