藍(lán)德能源任旭華：一種應(yīng)用于高電壓三元電池的復(fù)合液態(tài)電解質(zhì)

摘要

任旭華指出，選擇NCM或者NCA三元材料作為正極材料是動(dòng)力電池發(fā)展的必然趨勢(shì)，若配合高壓體系電解質(zhì)，則有望將比能力提升300wh／kg這一新的高度。

2018年，能量密度成電池技術(shù)發(fā)展的主旋律，在提升能量密度的革新中，高電壓電解液扮演著重要的角色。

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)議中心舉行，本屆年會(huì)以“中國(guó)鋰電業(yè)稱(chēng)雄全球 全球電動(dòng)車(chē)逐鹿中國(guó)”為主題。

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

浙江藍(lán)德能源科技發(fā)展有限公司董事長(zhǎng)任旭華在本次會(huì)議上作“一種應(yīng)用于高電壓三元電池的復(fù)合液態(tài)電解質(zhì)”的精彩演講，與業(yè)內(nèi)人士共同探討高電壓電解液的發(fā)展方向。

▲藍(lán)德能源董事長(zhǎng)任旭華

浙江藍(lán)德能源科技發(fā)展有限公司成立于2009年，總資產(chǎn)1.2億元，是德清縣政府為了引進(jìn)名院名校重點(diǎn)招商引智對(duì)象。公司聯(lián)合中科院蘭化所、浙工大、浙江大學(xué)成立研究院，從事多功能離子液體、無(wú)機(jī)有機(jī)納米結(jié)構(gòu)雜化物、鋰電池等能源化工新材料、鋰電池安全問(wèn)題、高能量大功率儲(chǔ)能器件的研究，特別是利用離子液體新材料應(yīng)用改變鋰電池高能量和安全方面卓有成效。

任旭華指出，選擇NCM或者NCA三元材料作為正極材料是動(dòng)力電池發(fā)展的必然趨勢(shì)，若配合高壓體系電解質(zhì)，則有望將比能力提升300wh/kg這一新的高度。

但是，目前市場(chǎng)多采用NCM體系，而高能量體系如NCM622，811及NCA體系使用還較少，主要是由于安全性較差，藍(lán)德能源所掌握技術(shù)通過(guò)體系設(shè)計(jì)、特種添加劑、新型電解質(zhì)的使用等關(guān)鍵技術(shù)成功解決了這些難題，采用該高能量密度三元體系，可大幅提高體系能量密度。

以一種應(yīng)用于高電壓三元電池的復(fù)合液態(tài)電解質(zhì)為例，藍(lán)德能源采用離子液體復(fù)合液態(tài)電解質(zhì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)EC基復(fù)合溶液/LiPF6液態(tài)電解質(zhì)，實(shí)現(xiàn)在電導(dǎo)率不變的情況下，提高溶劑穩(wěn)定性，同時(shí)保護(hù)三元高電壓電極，抑制其活性物質(zhì)溶出，抑制電解質(zhì)溶液與活性物質(zhì)的直接接觸，從而提高電池可充放電壓，最終實(shí)現(xiàn)容量的大幅度提高。

上圖所示為電解液在不同電壓下的穩(wěn)定性測(cè)試，EC基復(fù)合電解液在4.7V以上的溢出電流較大，說(shuō)明電解液本身發(fā)生分解，在高電壓下不具備較好的穩(wěn)定性；相反，離子液體復(fù)合電解液在5.5V時(shí)都能保持非常良好的穩(wěn)定性，電解液不發(fā)生分解，大幅度提高電解質(zhì)的使用電化學(xué)窗口，從而提高三元電池的能量密度。

上圖為在三元NMC電池中，EC基復(fù)合電解液與離子液體復(fù)合電解液的性能對(duì)比圖，可見(jiàn)離子液體復(fù)合電解液可提高15%左右的能量密度，并延長(zhǎng)電池的使用壽命，大大提高安全性。