能量型動力電池

中國儲能網(wǎng)訊：支撐高鎳三元動力電池快速發(fā)展的關(guān)鍵材料，除了技術(shù)門檻較高的高鎳正極材料之外，添加了新型鋰鹽的特殊電解液也在其中發(fā)揮了極其重要的作用。

國家政策推動及下游新能源汽車對于動力電池高能量密度的訴求下，今年成為高鎳三元動力電池量產(chǎn)元年。而支撐高鎳三元動力電池快速發(fā)展的關(guān)鍵材料，除了技術(shù)門檻較高的高鎳正極材料之外，添加了新型鋰鹽的特殊電解液也在其中發(fā)揮了極其重要的作用。

國內(nèi)新型鋰鹽添加劑領(lǐng)軍企業(yè)江蘇國泰超威新材料有限公司(下稱“超威新材料”)陶榮輝表示，目前在三元動力電池及高鎳動力電池電解液里，都會用到LiTFSI（雙三氟甲基磺酰亞胺鋰）、LiODFB（二氟草酸硼酸鋰）、LiPO2F2（二氟磷酸鋰）其中的一種或者兩種，用以增強電池的熱穩(wěn)定性、耐氧化、高低溫性能、循環(huán)壽命及安全性等。

“一般三元動力電池的電解液會在LiODFB、LiPO2F2中選用一種，而高鎳三元動力電池中的正極氧化性高、鎳活動性高，為降低材料活性、增加安全性，則會考慮增添LiTFSI。”陶榮輝補充說道，包括松下、三星SDI、LG化學(xué)、CATL、比亞迪、國軒高科等國內(nèi)外一線動力電池企業(yè)三元電池產(chǎn)品的電解液中都有添加這些新型鋰鹽。

另經(jīng)高工鋰電調(diào)查獲悉，目前NCM811能夠率先在圓柱電池上實現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)，與有些廠家在電解液中添加了較高比例的LiTFSI有關(guān)?！半m然添加LiTFSI成本有所增加，但效果明顯，從性價比角度還是很值得的?！币幻麑I(yè)人士說道。

從三元動力電池良好應(yīng)用前景來看，未來LiTFSI、LiODFB、LiPO2F2等新型鋰鹽銷量必將隨之“水漲船高”。但需注意的是，囿于技術(shù)門檻較高，目前能夠同時大規(guī)模量產(chǎn)三款新型鋰鹽的企業(yè)寥寥無幾，為此一些鋰鹽添加劑企業(yè)及大型電解液企業(yè)正在大力開發(fā)當中。

超威新材料無疑是其中的佼佼者，領(lǐng)先于同行完成新型鋰鹽添加劑的研發(fā)及規(guī)?；慨a(chǎn)，同時開拓了一系列產(chǎn)品，成為國內(nèi)唯一一家擁有全系列產(chǎn)品的廠家。

市場表現(xiàn)方面，超威新材料深受客戶信賴，成為業(yè)內(nèi)知名度較高、市場覆蓋率較廣的新型鋰鹽添加劑供應(yīng)商。

其型號為CF1101的電解質(zhì)鹽LiTFSI從2010年開始量產(chǎn)，產(chǎn)能規(guī)模為200噸/年；型號為CF1109的電解質(zhì)鹽LiODFB也于2010年開始量產(chǎn)，產(chǎn)能規(guī)模為50噸/年；型號為CF1302的電解質(zhì)鹽LiPO2F2是目前鋰鹽添加劑行業(yè)中的研究熱門產(chǎn)品，而超威新材料早在2016年便具備量產(chǎn)能力，產(chǎn)能規(guī)模為50噸/年。

高工鋰電了解到，超威新材料CF1101(LiTFSI)主要用在高鎳三元體系鋰電池。由于CF1101有機陰離子強大的共價鍵，同時C-F鍵鍵能非常強大，使其表現(xiàn)出極好的耐氧化性、熱穩(wěn)定性、高溫性能和安全性，且不會產(chǎn)生或引入有害雜質(zhì)。

備注：LiTFSI能較大幅度提升鋰電池的安全性能和循環(huán)壽命，同時也是商業(yè)化PEO聚合物固態(tài)電池的首選電解質(zhì)，未來在鋰硫電池、鋰空氣電池等更高能量密度新型電池中也有應(yīng)用前景。

LiTFSI具有很高的技術(shù)壁壘，除超威新材料以外，僅法國、美國各有一個世界500強企業(yè)具有電池級產(chǎn)品的規(guī)模生產(chǎn)能力。但這兩家企業(yè)產(chǎn)品銷售價格在150萬/噸以上，至少比超威新材料產(chǎn)品售價高出60%。以超威新材料為代表的國內(nèi)企業(yè)助力LiTFSI實現(xiàn)國產(chǎn)化，對正在快速擴大的中國高鎳三元動力電池行業(yè)有重要意義。

CF1109(LiODFB)同時擁有LiBOB與LiBF4的優(yōu)勢。與LiBOB相比，CF1109在碳酸酯類溶劑有更好的溶解性，同時能為鋰電池提供更高的容量及更好的低溫性能；與LiBF4相比，CF1109能更有效的在石墨負極表面形成SEI膜，同時為鋰電池提高高溫性能。

CF1302（LiPO2F2）具有熱穩(wěn)定性好、耐水解和對鋁箔無腐蝕等特點。作為添加劑加入電解液中，通過抑制電解液中氟化氫生成，有效改善電池脹氣，同時通過發(fā)揮獨特的SEI成膜能力，降低正負極的電荷阻抗，可以改善電池低溫和循環(huán)性能，特別是對三元動力電池性能改善明顯。

從技術(shù)、品質(zhì)、產(chǎn)能等多方面來看，超威新材料的競爭實力突出。事實上，超威新材料已經(jīng)在全球獲得了市場的廣泛認可，國內(nèi)排名前十的電解液企業(yè)中，公司客戶覆蓋率超過80%；國外排名前六的電解液企業(yè)中，有一半是公司客戶。

“隨著三元電解液市場需求的提升，包括國內(nèi)外的大型電解液企業(yè)對于上述三款新型鋰鹽的采購量明顯增加，從2017年開始，這三款產(chǎn)品的銷量穩(wěn)定增長。”陶榮輝透露，預(yù)計公司今年銷售額同比增幅超過30%。

為響應(yīng)下游動力電池“提質(zhì)降本”的需求，作為鋰鹽添加劑領(lǐng)軍企業(yè)，超威新材料正順應(yīng)市場形勢擴大產(chǎn)能規(guī)模，以規(guī)模化生產(chǎn)充分保障產(chǎn)品的一致性、穩(wěn)定性及交貨的及時性，同時帶動生產(chǎn)成本的降低。

陶榮輝表示：“公司LiODFB、LiPO2F2產(chǎn)能將擴產(chǎn)到200噸/年規(guī)模?！?/p>

此外，針對下游動力電池及電解液企業(yè)試圖在高鎳基礎(chǔ)上更進一步，通過提高電壓來增加能量密度的需求，超威新材料有兩款適用于高鎳高壓電解液的新型添加劑產(chǎn)品已處于小試儲備階段。