旭化成新型电解液亮相：不受温度影响！

2024-11-12 13:49

11月7日，在2024年第七届中国国际进口博览会（简称“进博会”）上，全球知名综合性化工制造商旭化成集团惊艳亮相，带来了一系列创新技术成果，其中就包括了新研发的锂电池用超离子导电性电解液。

图/左起分别为：上海顶皓新材首席技术官兼研究院院长李国华博士、旭化成株式会社研究·开发本部事业创造推进部饭塚裕人博士、野村综研(上海)咨询有限公司总经理张翼、合肥国轩高科动力能源有限公司工程研究总院电解液开发部负责人梁伟路。

电解液的作用

电解液是锂电池四大关键材料（正极、负极、隔膜和电解液）之一，其在锂电池中起着至关重要的作用，被形象地称为锂电池的“血液”。

具体看来，电解液质量约占电芯总重的15%，体积约占30%，是电池中离子传输的载体，并且，电解液在保障电池内部电路通畅的同时，还深刻影响着电池寿命、温度特性、安全性能等各项关键指标。具体来说：

● 电导率：电解液的离子电导性直接影响电池的充放电效率。

● 热稳定性和化学稳定性：解液的稳定性影响电池的循环寿命和工作温度范围。

● 安全性：电解液的安全性是电池整体安全性的重要组成部分，需要具备较高的热稳定性和化学稳定性，以防止热分解和化学反应。

从性能上看，电解液需要具备高离子电导率、较宽的电化学窗口、较强的热稳定性和化学稳定性等优秀理化性质，以保障锂离子在正负极间的高效传输及电池充放电循环的安全稳定性。

当前，锂电池技术的发展日新月异，高性能的电池体系对电解液的安全性、兼容性也提出了更高的要求。例如，硅碳负极等新型电池体系加速产业化，就需要开发高耐压、阻燃、高热稳定性的电解液，以匹配不断升级的电池，继而实现锂电池整体电化学性能的提升。

旭化成新技术——以乙腈（AcN）作为电解液溶剂

旭化成推出了超离子导电性电解液，其以乙腈（AcN）作为电解液溶剂,锂离子传导率极高；通过电极/电解液接口控制技术，又提供了耐久性。

图源：旭化成

高传导性方面，在60℃的情况下，超离子导电性电解液的Li离子电导率较传统电解液约提高33%；在-30℃的情况下，更是能保持与传统电解液在常温下同等的离子电导率。

图源：旭化成

这就是旭化成在低温和高温下均可使用的锂离子电池电解液的技术。

此外，含有AcN电解液还具备高输出、高容量、急速充电、低成本等特征。

从成份看，传统电解液应用的锂盐为LiPF6，溶剂为碳酸酯(carbonate)系列，添加剂为AV等，而含有AcN电解液，锂盐为LiPF6、 LiFSI，溶剂为乙腈·碳酸酯(carbonate)系列、，添加剂为旭化成独自的添加剂。

旭化成指出，高温耐久性和低温下的卓越性能互相结合，使新一代锂离子电池能够在较宽的温度范围内运行，“这项突破性的技术是电解液研发领域的模式转变。”

旭化成称，“旭化成的目标是将这电解液技术推广授权给世界各地的锂离子电池制造商，将有助于降低成本并使电池系统更加轻量化，来实现永续发展的社会。”

据了解，旭化成已向电池厂商等沟通提供技术，力争2025年实现商用化。

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