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新型添加剂助力锂离子电池高电压电解液

        近日一则国轩高科推出302Wh/kg软包电池的新闻刷爆网络,在国家政策的引导下包括力神、CATL等公司在近年来也都纷纷推出了能量密度在300Wh/kg以上的软包电池的产品。提升锂离子电池能量密度的方法主要分为两个大方向,一个是提高活性物质容量,这也是目前多数动力电池厂家采取的技术路线(正极采用高镍NCM811材料,负极采用Si/C复合电极),另外一个是提高工作电压,通过提高工作电压能够有效的提高材料的电压平台,在容量不变的情况下储存更多的能量。

        通过提高活性物质容量的方法提高锂离子电池的能量密度已经遇到了瓶颈,进一步提高正负极材料的可逆容量困难重重,因此人们开始将关注如何提高锂离子电池的工作电压上,提高工作电压的好处是多方面的,首先提高传统材料(例如LCO、NCM等)的工作电压能够让材料脱出更多的Li+,从而获得更高的容量,其次充电电压的提高也能够提高电池的电压平台,从而让电池输出更多的能量,达到提高锂离子电池能量密度的目的。但是要提高锂离子电池的工作电压首先要解决的就是电解液的分解问题,近日美国橡树岭国家实验室的Hailong Lyu(第一作者)和Xiao-Guang Sun(通讯作者)通过向传统电解液中添加5%三甲基硅基丙二酸脂类添加剂有效的提高了NCA材料在4.2V、4.3V、4.4V和4.5V下的循环稳定性,研究显示双(三甲基硅基)2-甲基-2-氟丙二酸盐添加剂能够有效的抑制电解液在NCA材料表面的分解,并减少NCA颗粒的粉化和破碎,从而有效的提升电池的循环稳定性。

 

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