周邵云：高能量密度體系下電解液的困境和解決方法

摘要

周邵云表示，NCA或NCM811高鎳材料由于鎳含量極高，材料吸水性強(qiáng)，氧化性更強(qiáng)，在高溫下能催化電解液氧化分解產(chǎn)氣和破壞界面SEI膜穩(wěn)定性，造成電解液容量衰減嚴(yán)重。

1月8-10日，2017高工鋰電&電動車年會在東莞觀瀾湖度假酒店會議中心盛大舉行。作為鋰電及電動車行業(yè)規(guī)模最大、參與度最高的年度盛會，現(xiàn)場吸引了材料、設(shè)備、電芯、BMS、PACK、電機(jī)電控、整車、運(yùn)營租賃整個(gè)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈超800位企業(yè)高層參與其中。

▲2017高工鋰電&電動車年會現(xiàn)場

在9日上午舉行的專場論壇上，天賜材料產(chǎn)品線經(jīng)理周邵云發(fā)表了“給新能源汽車喝的‘紅?！钡闹黝}演講。演講內(nèi)容共分為高能量密度體系下電解液的困境、高鎳材料的衰減及應(yīng)對、大數(shù)據(jù)手段解決性能兼顧問題、未來趨勢四部分。

▲天賜材料產(chǎn)品線經(jīng)理周邵云

周邵云表示，NCA或NCM811高鎳材料由于鎳含量極高，材料吸水性強(qiáng)，氧化性更強(qiáng)，在高溫下能催化電解液氧化分解產(chǎn)氣和破壞界面SEI膜穩(wěn)定性，造成電解液容量衰減嚴(yán)重。如果使用成膜性能較好的成膜劑，雖然界面穩(wěn)定，高溫穩(wěn)定性好，但是阻抗較大，影響低溫性能。

在年會現(xiàn)場，周邵云向與會人士分享了利用有離子切割功能的電境所做的一些分析。從下列45度100周循環(huán)后高鎳正極的剖面圖可以看到，電解液被高鎳材料氧化產(chǎn)生了一些氣體，導(dǎo)致材料中間有很多空隙。表面還有一些附著層、沉積物。

“我們設(shè)計(jì)了一種三電極全電池評價(jià)沉積物對電池性能的影響。通過在電池內(nèi)加入金屬電極，原位沉積金屬鋰的方式，做一個(gè)參比電極，可以分別得到正負(fù)極的阻抗?！敝苌墼普f，三電極的阻抗結(jié)果顯示高溫循環(huán)后的高鎳正極阻抗增大明顯，沉積物使阻抗增大是電池容量衰退的重要原因。

采用成膜劑在正極上形成均勻的鈍化層是電解液的改善思路，可以防止電解液持續(xù)在界面氧化分解，抑制界面阻抗的過快增長。