鉅大LARGE | 點擊量:1025次 | 2021年01月27日
講解鋰離子電池電解液市場發(fā)展趨勢
國家對電池的要求是到2020年要達(dá)到300瓦時/公斤。所以,提高鋰離子電池的能量密度是未來電池的發(fā)展趨勢,電解液未來發(fā)展趨勢也是配合電池,提高能量密度、安全性、滿足一致性。
預(yù)計2020年鋰離子電池電解液需求量30.35萬噸,市場空間將達(dá)112億元。為了滿足鋰離子電池產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的要,必須開發(fā)出高安全性、高環(huán)境適應(yīng)性的動力鋰電池電解液材料。重要應(yīng)從電解液的溶劑、溶質(zhì)和添加劑的選擇上進(jìn)行考量:
(1)盡量選擇工作溫度范圍寬的溶劑,溶劑的熔點最好能在-40℃以下,沸點最好在150℃以上或更高,電化學(xué)窗口寬的溶劑能更好地防止在荷電狀態(tài)下的電解液的氧化還原反應(yīng),同時可以提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性。比如可以考慮使用離子液體、新型溶劑、多組分溶劑等,從而解決動力鋰電池的安全性和環(huán)境適應(yīng)性。
(2)選擇合適的溶質(zhì),提高鋰離子電池的環(huán)境適應(yīng)性。目前通常所用的LiPF6分解溫度低,從60℃開始就有少量分解,在較高溫度或惡劣的環(huán)境下,分解的比例大大新增,出現(xiàn)HF(氫氟酸)等游離酸,從而使電解液酸化,最終導(dǎo)致電極材料的損壞以及電池性能的急劇惡化。
(3)可以考慮添加適量的阻燃添加劑、氧化還原穿梭添加劑、保護(hù)正負(fù)極成膜添加劑等。采用阻燃添加劑可以確保電池內(nèi)部熱失控時,電解液不會燃燒起火,使電池安全性得以保證。
總而言之,鋰離子電池電解液在未來的發(fā)展趨勢將是從現(xiàn)階段的有機(jī)液態(tài)電解質(zhì)逐步向固態(tài)電解質(zhì)過渡,期間也會有各種其他體系的電解質(zhì)出現(xiàn)。電解質(zhì)的研發(fā)不僅要綜合考慮其電化學(xué)性質(zhì)、熱力學(xué)性質(zhì)、動力學(xué)性質(zhì)等,同時也要考慮與相應(yīng)匹配的正負(fù)極材料的兼容性問題以及電池的具體應(yīng)用條件來進(jìn)行綜合設(shè)計,從而取得各個性能指標(biāo)的綜合整體提升。鋰離子電池整體性能的提升是一個綜合性工程,要各組成部分的協(xié)同進(jìn)步。
鋰離子電池電解液市場快速上升,六氟磷酸鋰占到鋰離子電池電解液生產(chǎn)成本的50%。隨著市場需求的快速上升,預(yù)計明年六氟磷酸鋰市場將達(dá)到供求平衡狀態(tài)。