动力电池高镍化我们为什么要关注电解液?
来源:宝鄂实业
2019-09-17 16:05
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正极材料中镍的比例不断提升,以及硅碳负极的使用,给电解液的研发和生产带来了新的困扰,如果电解液不能随电池材料同步升级,高镍三元体系就很难实现其设计初衷。
目前高镍体系遇到的四大问题:
1)产气:正极材料中镍含量增加,由于高镍中的4价镍离子具有较高的催化活性,它会催化电解液氧化分解,影响电池性能,因此需要添加剂抑制镍对电解液的催化分解
2)破坏负极SEI膜:高镍体系电池循环过程中会有锰、钴等过渡金属溶出,它们会破坏负极SEI膜,这就需要通过添加剂来改善过度金属的溶出以及增强SEI膜稳定性
3)硅系负极添加剂:硅系负极由于有较高的膨胀特性,会破坏SEI膜、本身颗粒也会粉化,对于循环和安全性能不利,需要添加剂和特殊处理(补锂)
4)安全性:对于高镍体系还有较为重要一点是电池的安全性的问题,需要添加过充和阻燃等添加剂来提升电池的安全性
高镍体系中电解液的技术要求和复杂程度相对于传统电解液都有很明显提升,而解决这些问题需要各种添加剂来实现,添加剂在高镍体系中扮演的角色越来越突出。除此之外,各种添加剂之间、溶剂与添加剂之间、正负极体系与添加剂之间都要考虑到兼容性的问题,这也为高镍电解液的开发带来难度。