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报告:适用于硅负极的新型电解液的开发

2016-05-26 09:58来源:电池中国网关键词:电解液硅负极负极材料收藏点赞

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另外一个是盐类的影响,这个地方我们选了5种不同的低黏度溶剂,7种高黏度溶剂,这里面有66个配方,有很大一部分对于材料性的,特别是容量保持力还有很大的提高。你可以看到,3、4、5所需要的溶剂,都是不一样的。

我们在进行系统化的实验设计筛选过后给我们提供了很多种解决方案。

我们下面具体看看这些比较好的溶剂配方的性能表现。我们首先看的是常温条件下的容量保持力。仅仅是ECMC的话容量衰减会很快,红的是采用的FEC,其他都是不含有FEC的。我们再看如何采用非碳酸脂类,这个不含任何的FEC,你可以看到,这几类的配方对于它的容量保持力都有相当大的提高,循环度都在80%以上。

我们下面具体看一下在FEC的时候,容量还是有很大的衰减?我们做了一个电池,在300次循环过后打开这个电池,我们跟正极材料相比,你可以看到,这个容量衰减的很小。另外,我们做的实验是把这个循环过后的负极材料与正极材料做一个测试,它的容量与新鲜的负极材料的容量降低也很少。这个是FC,这个是其中一种配方,我们开发的配方。

在这个基本溶剂里面,这个容量在300以下,蓝色的还保持在400以上,这就相当于说还有80%的容量把持率。这个新的配方对于硅负极的保持作用还是相当大的。

我们也知道这个硅负极领域有石墨也有硅,这个溶剂配方到底是保护了石墨还是保护了硅,还是两者都进行了保护。

这是两个不同的曲线,如果把这三个容量都换成100,到右边这个图,你可以看到这个紫色采用的是基本溶剂,这个曲线与石墨基本上是一致的。在这个基本溶剂里面,300个循环过后,你这里面基本上没有活性硅了。

我们开发的蓝图的电解液,与硅负极的曲线是完全吻合的。你这里面的石墨跟硅的容量损失是一模一样的。

这里看一下在高温45摄氏度,这个是基线,你明显可以看出这些新开发的配方对于它的性能都有很大的提高,下一步的工作就是在这里面你要添加高温的添加剂。我下面一个例子就证明了这一点。

在高温电压的条件下,对于散热材料与硅负极,我充电到4.4伏的时候,这里面我加了我们自己公司开发的高电压的添加剂,你可以看到,在这个条件下,对于我们开发的新的电解液,它的容量高达90%以上,这是充电到4.45伏的情况下。

我们在这里看得是,在常温下充电,在零下20度放电,你可以看到这4种新的电解液对于容量都有所提高。在低温条件下看它的SI,其中有两种电解液配方,是大大降低了SI。

我们对这些材料还评估了其他不同的三元材料以及硅负极。我刚才讲的这些数据是采用正负极材料。这里面采用的是其他客户提供的正负极材料。

首先,我们看到的这些都有很大的提高,与控制压力相比。在这里面是试验误差,明显可以看到,对容量保持力有很大的提高。我们现在有了很大的数据库,我们如果要做优化的话也会起到一个很好的作用。

这个地方我们画了一个图,越往中间越好,我们对比的是10%的FEC,我们看的是高温循环,低温的SI,以及低温的容量保持率。

原标题:李斌:适用于硅负极的新型电解液
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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