鋰電池電解液現(xiàn)狀,電解液需要解決的難題

來(lái)源：存能電氣  日期：2019-05-18 11:10  瀏覽量：次

　　鋰電池電解液現(xiàn)狀，電解液需要解決的難題。鋰電池由外殼、正極、負(fù)極、電解液和隔膜材料組成,同時(shí)也是電解液鋰電池生產(chǎn)企業(yè)的核心機(jī)密和核心競(jìng)爭(zhēng)力所在。電解液本身是由多種組分相互作用的整體，而電解液又和正極、負(fù)極和隔膜等一起組成電池，因此提升電解液內(nèi)部組分相互配合的效果，以及優(yōu)化電解液與其他電池材料的相互作用，也是鋰電池電解液性能優(yōu)化的重要發(fā)展方向。

　　鋰電池電解液現(xiàn)狀

　　電解液包括三大塊—有機(jī)溶劑、鋰鹽、添加劑，目前我國(guó)溶劑的生產(chǎn)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足現(xiàn)有電池的需求，但是隨著鋰電池能量密度、安全密度、一致性的提高，容量還有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)。目前研究最多的都是一些含氟的溶劑。

　　鋰鹽方面，在未來(lái)10年之內(nèi)六氟磷酸鋰還是主要的鋰鹽，盡管現(xiàn)在研究了非常多的鋰鹽，希望代替六氟磷酸鋰，但目前任何一種鋰鹽都有它致命的缺陷，綜合起來(lái)還是六氟磷酸鋰性能最好。

　　添加劑方面，做電解液沒(méi)有添加劑可以說(shuō)沒(méi)有自己核心的東西，所以隨著電解液包括電池功能性電解液的開(kāi)發(fā)，添加劑的研究開(kāi)發(fā)勢(shì)在必行。但是國(guó)內(nèi)目前仍處于跟從狀態(tài)，國(guó)外研究什么樣的添加劑我們就跟從做什么樣的添加劑，我們應(yīng)該有自己的新型的功能添加劑。

　　目前，六氟磷酸鋰已遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足市場(chǎng)的需求，隨著以后的市場(chǎng)開(kāi)發(fā)，六氟磷酸鋰的價(jià)格會(huì)逐步下降。添加劑整體上滿足現(xiàn)有的需求，包括溶劑，但是還需要進(jìn)一步提高。目前鋰電池電解液已經(jīng)涵蓋了所有的材料，包括電壓的需求、應(yīng)用環(huán)境的需求，但是中間還是存在很多問(wèn)題，這些問(wèn)題還是有待逐步解決。

　　國(guó)內(nèi)生產(chǎn)電解液的主要單位有江蘇國(guó)泰(002091)旗下國(guó)泰榮華、天津金牛、東莞杉杉、汕頭金光、珠海賽緯電子、廣州天賜、北京創(chuàng)亞化工公司等10余家。年生產(chǎn)能力都在千噸級(jí)以上，涉及高、中、低端各個(gè)市場(chǎng)，可滿足我國(guó)鋰離子電池生產(chǎn)的需要，并有部分出口。

　　鋰電池電解液未來(lái)發(fā)展需要解決的難題

　　一、電解液和電池的安全性。可以通過(guò)離子液體、氟代碳酸酯、加入過(guò)充添加劑、阻燃劑、采用高穩(wěn)定性鋰鹽來(lái)解決。

　　二、提高鋰電池電解液的工作電壓?？梢酝ㄟ^(guò)提純?nèi)軇?、采用離子液體、氟代碳酸酯、添加正極表面膜添加劑等來(lái)解決。

　　三、拓寬工作溫度范圍。低溫電解質(zhì)體系需要采用熔點(diǎn)較低的醚、腈類體系；高溫需要采用離子液體（熔融鹽）、新鋰鹽、氟代酯醚來(lái)提高。

　　四、延長(zhǎng)電池壽命。需要精確調(diào)控固體電解質(zhì)界面膜（SEI膜）的組成與結(jié)構(gòu)，主要通過(guò)SEI膜成膜添加劑、游離過(guò)渡金屬離子捕獲劑等來(lái)實(shí)現(xiàn)。

　　五、降低成本。需要降低鋰鹽和溶劑的成本，解決鋰鹽和溶劑純度較低時(shí)如何提高電池性能的技術(shù)問(wèn)題，這方面目前仍需要深入研究。日前，鋰電材料產(chǎn)業(yè)與技術(shù)發(fā)展論壇上，眾專家熱議了新能源汽車對(duì)于鋰電池新的發(fā)展需求，新形勢(shì)下鋰電池隔膜、電極材料、電解液等如何適應(yīng)新的發(fā)展趨勢(shì)，以及動(dòng)力鋰電池材料產(chǎn)業(yè)如何抓住投資機(jī)會(huì)。

　　鋰離子電池電解液的發(fā)展趨勢(shì)

　　國(guó)家對(duì)電池的要求是到2020年要達(dá)到300瓦時(shí)/公斤。所以，提高電池的能量密度是未來(lái)電池的發(fā)展趨勢(shì)，電解液未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)也是配合電池，提高能量密度、安全性、滿足一致性。

　　電解液應(yīng)用技術(shù)發(fā)展以配套鋰電池能量密度提升和提升現(xiàn)有體系性能并重，所以根據(jù)以后電池的發(fā)展趨勢(shì)列出了一系列需要解決的問(wèn)題，如配合高電壓、高能量密度的電解液怎么來(lái)組配，各個(gè)企業(yè)都有不同的解決辦法，目前的解決辦法就是添加劑的應(yīng)用和一些新型的溶劑的添加。隨著新能源汽車市場(chǎng)的發(fā)展，動(dòng)力鋰電池需求量非常大，我們需要站的更高一些，要滿足新能源汽車，站在汽車的角度看待電解液的需求，對(duì)電解液會(huì)有新的理解。所以建議行業(yè)進(jìn)行整合，現(xiàn)有電解液廠和電池廠一定要融合到一起，才能很好的滿足新能源汽車對(duì)電池的需求。

　　電解液在鋰電池中的作用就像是血液對(duì)于人體的重要性，是鋰電池中鋰離子得以在正負(fù)極之間來(lái)回充放電的中間介質(zhì)。電解液約占整個(gè)電池成本的15%，在鋰電池循環(huán)壽命、安全性能、能量功率方面扮演著重要的角色。隨著鋰電池的越來(lái)越普及，接下來(lái)，存能電氣小編將帶你大膽預(yù)測(cè)一下未來(lái)鋰電池電解液的幾個(gè)發(fā)展方向。

　　●電解液的安全性

　　說(shuō)到鋰電池，現(xiàn)在很多對(duì)他存在質(zhì)疑的聲音主要處于對(duì)其安全性對(duì)的考量。而鋰電池的電解液就是發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的重要環(huán)境，由此可見(jiàn)，選擇合適的電解液是提高鋰電池安全系數(shù)的至關(guān)因素之一。

　　●電解液的高效

　　目前，電動(dòng)車行業(yè)的痛點(diǎn)之一就是續(xù)航能力。雖然鋰電池相對(duì)于傳統(tǒng)的鉛酸電池，單位體積重量下，其續(xù)航能力已經(jīng)有了很大的提升。但不可否認(rèn)的是，鋰電池行駛路程仍然受到限制。鋰電池很難實(shí)現(xiàn)高倍率持續(xù)放電，主要原因是電池長(zhǎng)時(shí)間使用容易發(fā)熱發(fā)燙，內(nèi)阻導(dǎo)致電池的整體溫度過(guò)高，容易發(fā)生熱失控。因此，這需要電解液在保持高效能工作的情況下能同時(shí)抑制電池升溫過(guò)快的現(xiàn)象。另外對(duì)于鋰電池而言，實(shí)現(xiàn)快充也是電解液發(fā)展的一個(gè)重要方向。

　　●電解液的長(zhǎng)循環(huán)

　　現(xiàn)階段由于技術(shù)的制約，廢鋰電池的回收利用的可能性很小。因此，緩解回收困境這一問(wèn)題，可以從生產(chǎn)過(guò)程中，在電解液的選擇上實(shí)現(xiàn)提高電池的壽命的效果。長(zhǎng)循環(huán)型電解液可以從尋找穩(wěn)定性的電解液下手，選擇具有熱穩(wěn)定性以及化學(xué)穩(wěn)定性等電解液，提高鋰電池的壽命。

　　電解液作為鋰離子電池的重要組成部分對(duì)提升鋰離子電池的循環(huán)性能、能量密度，從而進(jìn)一步提升電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程起著不可替代的作用。由于鋰電池的應(yīng)用領(lǐng)域越來(lái)越廣泛，形形色色的鋰電池對(duì)其電解液的要求也必然有所不同。鋰電池電解液溶劑的生產(chǎn)日趨成熟,電解液溶液的生產(chǎn)日趨成熟,因?yàn)閷?duì)鋰電的各項(xiàng)性能均起著至關(guān)重要的作用，所以電解液溶劑也一直是研究熱點(diǎn)之一。