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高压离子液体电解液

       电解液是锂离子电池关键技术之一,在正负极之间起着输送和传导电流的作用,是连接正负极材料的桥梁。它影响着电池的工作电压、安全性能等。目前,锂离子电池的电解液采用有机溶剂,但有机溶剂沸点低、易挥发、易燃,使得锂离子电池/超级电容器在使用过程中易出现鼓胀,易于燃烧,存在着安全隐患。随着新型物理化学电源对高容量、高功率、长寿命、高安全性及绿色环保等特性的需求,新型电解液的开发将成为新能源、新材料等领域的研究热点。开发300Wh/kg以上高能量密度锂离子电池新体系,除了需要采用高电压正极和高容量负极外,必须突破高电压电解液技术,特别是需要开发可耐5.0V及以上高压的电解液。但是目前所使用的电解液当工作电压超过4.3V时会发生严重的氧化分解,导致电极/电解液之间界面阻抗增加,从而恶化电池性能。

       本项目紧密围绕着5V高安全电解液的研发及产业化,以高电压的三元材料为正极材料,以高容量的硅碳为负极,重点开发能在高镍高压正极表面和硅碳负极表面形成稳定SEI膜的电解液。从功能化离子液体添加剂、低粘度高稳定的溶剂和新型锂盐三个方面入手,开发出可耐5 V以上高压、阻燃性能好的电解液,优化电解液的放大工艺,从而获得高能量密度电解液规模化制备技术,完成万吨级5 V高安全离子液体电解液生产工艺包,为突破锂离子电池能量密度提升受制于电解液工作电压的瓶颈难题,解决行业对高压电解液的迫切技术需求,打通实验室研发到工程放大的技术难题,形成可产业化的新一代高压电解液技术和产品,将为动力电池电解液的技术的升级换代开辟新途径。此外,本项目所研制的高压电解液,不仅能用于动力电池领域,在储能、高端武器装备等领域也有良好的应用前景。安全、长寿命、高容量是各个行业对电池的要求,也是对电解液的要求,因此本项目对大幅提升我国在新能源产业上的国际竞争力和国家安全保障能力有重大意义。

       该项目产品正在定型,处于中试放大阶段。