2022鋰離子電池電解液添加劑的現(xiàn)狀與發(fā)展

鋰離子電池靜態(tài)液添加劑的現(xiàn)狀與發(fā)展氟化添加劑312 調(diào)整解決方案結(jié)構(gòu)研究背景4 硫基電解液添加劑5結(jié)論大綱2017年國內(nèi)鋰離子電池靜止液市場近200億元，添加劑市場超15億元電動汽車的發(fā)展將帶動鋰離子電池快速發(fā)展和靜止液技術(shù)的巨大進步，更多新型配方和添加劑投入實際應(yīng)用?電壓、?能量密度鋰離子電池、動力型電池、?低溫電池、?安全電池等1.

背景縱觀電池的發(fā)展歷史，間歇液的革新對電池科學(xué)發(fā)展的貢獻電極亞于任何一種電極材料，例如鋅錳電池自誕生以來經(jīng)歷了三次革命，其中兩次革命源于連續(xù)液組成的變化，分別是從第二代NH4Cl主要的電解液到第三代的ZnCl2主要的電解液，再到第四代的KOH溶液主要的堿錳電池，由于電解液組成的變化，電池的反應(yīng)引發(fā)和成流機制也發(fā)生了明顯的變化。電池電解液的重要性Zn+2MnO2

+

2NH4Cl 2MnOOH+

Zn(NH3)2Cl24Zn+8MnO2

+9H2O+ZnCl2 8MnOOH+ZnCl2·4ZnO·5H2O氫氧化鉀Zn+2MnO2+2H2O 2MnOOH

+Zn(OH)2鋰離子電池（第二代，石墨陽極）當(dāng)然，由于液態(tài)鋰金屬的特殊優(yōu)勢，在未來相當(dāng)長的一個時期，液態(tài)鋰離子電池仍將主導(dǎo)鋰離子電池市場。?

類似地，鋰離子電池的耗液技術(shù)也已經(jīng)經(jīng)歷了3次變革，耗電量的多樣性也為鋰離子電池做出了一定的貢獻，人們常根據(jù)耗電量的類型把鋰離子電池分成液體鋰電池、聚合物鋰離子電池和全固態(tài)鋰離子電池，并應(yīng)用于不同的生產(chǎn)和生活實踐。當(dāng)然，消耗液體電解質(zhì)特殊的優(yōu)勢，在未來相當(dāng)長的一個時期，液體鋰離子電池仍將主導(dǎo)鋰離子電池市場。鋰離子電池電解液的發(fā)展與變革乙烯+碳酸二甲酯

功能EC+EMC添加劑聚碳酸酯+二甲基硅氧烷

聚碳酸酯+二甲基硅氧烷電腦+DEC鋰離子電池

鋰離子電池（第1代基于COKE陽極）乙烯+碳酸二甲酯歐共體+德共l循環(huán)壽命l安全性l工作溫度保質(zhì)期l倍率性能l可逆容量l自放電性能機密材料電解質(zhì)在鋰離子電池中的作用電解質(zhì)是連接正極和負極的橋梁，是鋰離子傳輸?shù)慕橘|(zhì)，是副反應(yīng)發(fā)生的場所1.

背景電解質(zhì)開發(fā)目標?

性能、日歷壽命和安全特性鋰離子電池取決于電解質(zhì)和電極?電解質(zhì)界面。目標是開發(fā)具有以下特性的新型電解質(zhì)特征：寬電化學(xué)穩(wěn)定性窗口，0

至>5

V溫度穩(wěn)定范圍廣，?30

至

+80

°C與其他細胞成分無反應(yīng)優(yōu)異的離子電導(dǎo)率，實現(xiàn)快速離子傳輸超過

5000

次深度放電循環(huán)的穩(wěn)定性10

年電池壽命內(nèi)的穩(wěn)定性1.

背景電解質(zhì)添加劑對有機電解質(zhì)體系起著至關(guān)重要的作用1

調(diào)整解決方案結(jié)構(gòu)負電荷右側(cè)的線表示內(nèi)亥姆霍茲平面

(IHP)。虛線表示外亥姆霍茲平面(OHP)，點線表示電動力電荷平面或剪切平面

(SP)。?120000740600076040008000680吸收率強度電位V

/2101000個人電腦聚碳酸酯:二甲基亞砜

(2.5:1)二甲基甲酰胺:二甲基甲酰胺(1:1)3200030004000波數(shù)/cmLi+

?PC相互作用純

PC

溶劑

LiTFSI/PCLiTFSI/PC:NMA(2.5:1)720波數(shù)/cm700?11.61.20.80.02.0電解質(zhì)分解乙烯利:聚碳酸酯(1:1)乳油:PC(1:1)+NMA(5%)00.4100

200

300

400

500

600

700比容量/mAh·g增加競爭性溶劑化改變?nèi)軇┗Y(jié)構(gòu)?1?10.001001.50.51.02.0400500600強度電壓V

/波數(shù)/cm1.301.251.201.151.101.051.000.950.900.850.800.050.75400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000離子液體規(guī)定PC分子鋰離子競爭離子陽離子性競爭溶劑化對電解液性能的調(diào)節(jié)200 300容量/（mAh/g）電解液中納米團簇結(jié)構(gòu)和溶劑化數(shù)調(diào)整A乙2.

氟化添加劑氟溶劑不易燃F

與H

之比

>4

的溶劑似乎具有更好的熱性能。在燈芯測試中，含有氟溶劑的電解質(zhì)沒有著火。氟溶劑與環(huán)狀碳酸鹽應(yīng)表現(xiàn)出更好的熱性能低溫性能可能受到影響?

Fluoro?EC

可能是一種替代方案氟醚：用作助溶劑，改善氧化Hatachi

的潛力。F代碳酸酯類添加劑的成膜與鈍化（二）（四）（C）（A）（F）（五）該添加劑對增強表面膜結(jié)構(gòu)和性能的影響添加劑在整體電池中的作用，發(fā)展具有同時優(yōu)化休眠和抑制表面的新型添加劑對電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有特別重要的意義，特別是發(fā)展?低溫電池和長壽命電池非常重要。哦哦年代哦哦年代哦哦哦哦年代哦年代哦哦哦哦哦哦哦週一試試試3.

硫基電解液添加劑已經(jīng)成為當(dāng)前成膜添加劑的主流，特別是三元和磷酸鐵鋰電池具有重要意義別名：DTD

PCS

PEGLSTTS液體外觀：白色固體（部分為）含量：≥99.5%（GC）水分：≤200PPM?

對照電解液：EC/DMC/EMC(1:1:1)

1.0M

LiPF6EC/FEC/DMC/EMC(1:1:3:1)1.0/1.2M

LiPF6例如。?

添加劑：前向糾錯

5%

+

風(fēng)險投資

5%DTD1%

+MMDS1%個人電腦

5%TFPC

5%鋰BOB1%+MMDS1%磷酸鋰21%+DTD1%氟化鋰

5%氟硅酸鋰

5%DTD

1%BS

1％太平洋標準時間

1%DTD1%+LiTFSI

5%DTD1%+LiDOFB5%VC5%+DTD1%+LiTFSI5%BS1%+LiDOFB

5%PST1%+LiDOFB

5%傳統(tǒng)添加劑與不同的磺酸鹽添加劑結(jié)合，包括BS、PST、DTD、MMDS

等。比容量(hgm)/

A。402000100循環(huán)次數(shù)8060150200501131?1.01.0?鋰ODFB5%1.0?LiTFSI5%1.0?DTD1%1.0?BS1％1.0?太平洋標準時間1%1.0?DTD1%?LiTFSI5%1.0?DTD1%?LiODFB5%1.0?BS1%?LiODFB5%1.0?PST1%?LiODFB5%1.0?VC5%?DTD1%?LiTFSI5%140120100比容量(hgm)/

A。402000100循環(huán)次數(shù)8060100150200501131?1.21.2?鋰ODFB5%1.2?LiTFSI5%1.2?DTD1%1.2?BS1%1.2?PST1%1.2?DTD1%?LiTFSI5%1.2?DTD1%?LiODFB5%1.2?BS1%?LiODFB5%1.2?PST1%?LiODFB5%

1.2?VC5%?DTD1%?LiTFSI5%1401204.

Si基電解液添加劑這是一類新的系統(tǒng)，具有新型功能團的硅烷添加劑，在改善硅性能方面取得了一些進展二氧化硅硅氧烷樣品CC直流鐵硒03116.4

410076.094.30112037.9

271475.093.94823140.73996.4

78.595.03933192.14061.7

78.595942805.7

369375.993.83752048.62802.8

73.094.519用于硅科學(xué)研究的添加劑哦硅硅哦用于硅科學(xué)研究的添加劑引入雙鍵希望增強電極表面的成膜性質(zhì)穩(wěn)定硅表面示例直流抄送費米東南S0032131.52798.476.1794.04S0031974.22634.374.9492.731%29703812.377.996.812%3212.7407578.8494.863%3204.54033.679.4495.554%3752.6467480.2894.655％2435309979.5494.47用于硅科學(xué)研究的添加劑1%首效：90.19%

二次利用率：95.93%3%首效：89.80%

二次利用率：96.32%2%首效：91.03%

二次利用率：95.76%0%首效：91.71%

二次利用率：96.65%4%首效：89.94%

二次利用率：95.47%5%首效：89.34%

二次利用率：96.22%用于硅科學(xué)研究的添加劑穩(wěn)定硅表面氟希望增強電極表面的成膜性質(zhì)電池1

3128.2

電池22918.591.7196.652741.6

電池1

3135.3

電2486.790.7096.21池2

1626.5

電池1

3477.02827.790.1995.93電池2

3817.6

電池11417.687.1595.222806.5

電池2

2806.5

電3165.391.0395.76池1

3427.1

電池2

3408.33458.590.5996.00電池1

3696.1

電池22520.289.8096.322520.286.7594.733082.389.9495.473068.990.0495.893302.189.3496.22981.4787.380.2391.564%5％第二圈效率（%）首次執(zhí)業(yè)比容量（毫安時/克）電池離子積比%首次發(fā)布比容量（毫安時/克）首次實效率（%）0％1%2%3%用于硅科學(xué)研究的添加劑效率和容量方面的添加劑面也沒有表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢硅電極的長期循環(huán)性能具有定提升，但提升效果不明顯氟化添加劑首次執(zhí)業(yè)比容量首次創(chuàng)作（%）首次發(fā)布比容量不同濃度用于硅科學(xué)研究的添加劑0%3318.8