天津金牛孙新华:动力电池电解液技术发展趋势分析
国务院关于印发节能与新能源汽车产业发展规划(2012―2020年)指出,到2015年,动力电池模块比能量达到150瓦时/ 公斤以上,成本降至2元/瓦时以下,循环使用寿命稳定达到2000次或10年以上;到2020年,动力电池模块比能量达到300瓦时/公斤以上,成本降至1.5元/瓦时以下。
5月31日,在“第二届中国动力锂电池产业CEO峰会暨'十大动力电池领袖人物’评选发布会”下午专场会议中,天津金牛电源材料有限责任公司总工程师孙新华发表了题为《动力电池电解液技术发展趋势分析》的主题演讲。
天津金牛电源材料有限责任公司总工程师孙新华
目前,由于磷酸亚铁锂正极材料比三元正极更有安全性,国内动力电池主要以磷酸亚铁锂为主。三元材料动力电池虽然容量高,常温寿命能满足使用要求,但高温性能劣化,主要原因是三元材料活活性强,高温情况下,正极表面的副反应增多,致使正负极表面不稳定。
对于未来电解液的发展,孙新华指出,就高能量型锂离子电池发展方向而言,动力电池的安全性应放在首要地位。高能量电池的发展都依赖于正极、负极、隔膜、电解质等四大关键材料技术的进步及电池设计。电解液面临的挑战主要在以下四方面:一是解决电解液高温稳定性、减少化学反应与电化学;二是解决电解液正负极界面稳定性问题,减少电池内阻;三是提高电解液电化学窗口,满足电池高电压下使用。利用ECM膜覆盖正极表面活性点,减少电解液与电极的接触,从而抑制高电位区域电解液与正极材料的分解反应,提高正极材料的稳定性。难燃及阻燃性电解液是解决电池安全性的重要方式。将电解液做至到无闪点或高闪点,是电池研究开发者所需要的阻燃添加剂是目前开发最多的,但目前对电池性能影响较大。
孙新华介绍到,针对三元电池高温循环及存储性能差的问题,金牛公司开发出新型锂盐添加剂TJJ-03,该添加剂有优良的正极成膜性能,能够降低电池内阻,改善三元电池体系的高温循环性能及高温存储性能。针对三元电池安全性差的问题,金牛公司开发出新型过充添加剂,使用该添加剂的新型电解液能够满足三元电池新国标安全要求(6.3V)。