2012全球新能源汽車大會1月10日在海南博鰲隆重開幕，廣州天賜高新材料股份有限公司總工劉建生就題為《電解液與動力電池》發(fā)表了主題演講。

　　以下為其演講全文實錄：

　　首先感謝組委會給這樣一個機會，我們公司主要是專注于電解液原材料，電解液添加劑研發(fā)和生產(chǎn)，我想是國內(nèi)唯一一個具有電解液生產(chǎn)技術(shù)的供應(yīng)商，我想鋰離子電池在數(shù)碼這一塊已經(jīng)得到非常廣泛的應(yīng)用，2008年奧運會已經(jīng)吹響了像鋰離子電池的發(fā)展，我們之后包括2010年世博會和亞運會、大運會都是鋰離子電池這幾年不管材料方面還有電池制作技術(shù)得到很大發(fā)展，我們天賜作為動力電池主要的供應(yīng)商這幾年也得到比較大的發(fā)展，今天跟大家交流的就是電解液與動力電池這樣的一個題目，大家想電解液跟動力電池一個很容易聯(lián)想的一個性能就是安全性能，實際上電解鋁在動力電池這個影響電池中間應(yīng)該說。這個電極對于動力電池，動力電解液的現(xiàn)狀以及電解液需要往下發(fā)展的方向我個人的一個觀點。

　　主要的內(nèi)容這樣幾個方面，首先看一下電解液動力電池大家這個動力鋰離子電池，大家知道這個電池正極和負極，工作當中會從正畸突出，然后到負極材料，所以電極形成過程當中三個部分跟電極密切相關(guān)系，所以電極在電池系統(tǒng)方面應(yīng)該我的表整個電極空氣組成，這些供應(yīng)處分這個電池安全性能，它的電壓和高低溫性能使用壽命儲存性能等等應(yīng)該全方位影響動力電池的性能。動力電池的特點相對這個數(shù)碼的來講動力電池應(yīng)該說有這樣四個明顯的特征，它的容量使用壽命，應(yīng)用環(huán)境和安全性能的要求這個相對重要來講是動力電池四大特殊明顯的特點，目前這個動力電池他這個核心問題第一就是成本和安全，在行業(yè)里面得到一個普遍的認同，在成本方面來講大家可能第一個想象到的是原材料的降價，我覺得這個是一個相對來講我認為在以下三個后面他對于電池成本來講應(yīng)該說比較大的一個提升空間，比如說電池正負極材料的提高包括材料的穩(wěn)定性包括電壓和電池的一致性，這個方面我覺得提高降低電池成本是一個比較大的提升空間，在電池的安全性能來講我覺得有兩個方面，一個大家比較明顯的就是電池的耐用安全性能，第二就是性能安全性能，耐用安全性能這個方面應(yīng)該說有很多的東西要做我們在電極方面可以采用安全添加劑，另外降低這個溶劑的可燃性，另外采用一個不燃性負極材料，包括蔡用氧化穩(wěn)定性正極材料。安全性能來講目前動力電池來講可以滿足兩到三年這個目前來講是目前的技術(shù)，滿足這個電池10年到15年這個電池使用壽命得到了一個很大的發(fā)展空間，這一塊比如說使用壽命是電池這個穩(wěn)定性還有正負極材料的發(fā)展，還有穩(wěn)定性良好的電解液，電解液表現(xiàn)BMS電池使用壽命比較大的三個方向，另外電池定位性能這一塊我們目前在國內(nèi)的一些動力電池來講很多都是一個夏天、一個冬天電池性能受到一個比較大的影響，所以電池高低溫性能這一塊來講還是需要一個比較大的突破。

　　動力電池培養(yǎng)一個性能需求，這個也在這個特點使動力特點正負極材料的發(fā)展趨勢，負極材料來講主要是高壓實的材料發(fā)展，高壓實主要是材料的球形化和納米化，這個高壓實性能，第二提高材料的高容量，這個主要在這個金屬鋰，包括硅基合金另外高倍率和高安全化這個上面比較大的特點，這個是負極的發(fā)展趨勢。正極方面主要有以下幾個明顯的趨勢，一個是錳系材料。在磷系材料方面也有一些高電壓的發(fā)展，另外還有其他的一些發(fā)展，這個主要是正負極材料的發(fā)展，接下來介紹一下動力電解液在動力電池方面的一些主要的研究內(nèi)容，電解液研究主要三個方面，一個是電解液穩(wěn)定性的研究，穩(wěn)定性怎么樣來提高這個電池使用壽命，另外一個電解液和正負極材料的兼容，第三就是電解液與電池工藝兼容，電池主要三個方面提高電池的熱吻性，電極化學穩(wěn)定性，電極電化學穩(wěn)定性。電解液與材料兼容這一塊主要開發(fā)新興成膜添加劑，新型的正負極材料很好的兼容，另外開發(fā)新型防擴充添加劑的開發(fā)。再一個根據(jù)電池的功率來改善一個改善電極的性能，根據(jù)正負極的材料工藝特點和功能特點的方面的研究，這個動力電極主要研究這樣幾個方面。

　　具體來講比如說提高電極的穩(wěn)定性主要是目前穩(wěn)定性這個最大的貢獻，這個電極的穩(wěn)定性最大弓形就是LIPF6，這個穩(wěn)定性可以對電池的安全性比較大的一個改進空間，于是我們經(jīng)過這個提高了穩(wěn)定性可能明顯的抑制這個正極溶解這個我們做了一些試驗，我們電解鋁體系，我們電極穩(wěn)定之后我們可以明顯正極材料放出，我們把電極放到高溫條件儲存一段時間我們看到穩(wěn)定性提高可以大幅度提高正畸減少正極的溶解。第二就是改善正極的穩(wěn)定性，就是提高電極正極負極的兼容性，這個我們做的這個研究正極SEI的特點。

　　現(xiàn)在介紹一下動力電解液的現(xiàn)狀，在動力電池來講目前在國內(nèi)主要磷酸鐵鋰和磷酸亞鐵鋰，鐵鋰給大家的深刻印象這個使用壽命是它的優(yōu)勢，安全性能比較穩(wěn)定，它的缺點是它的高溫性能比較差，高溫性能比較他，本是鐵鋰高溫性能不錯的，鐵鋰電池來講它的這個短板電極，這個鐵鋰的定位性就是鐵鋰本身需要做一個改進，所以中國的目前在經(jīng)過這幾年的發(fā)展來講應(yīng)該說站著一個比較大的提升就是鐵鋰的改進還有電極高溫性能的改善可以使鐵鋰電池在高溫性能來講非常好的兼顧，這個我們做了一個電池循環(huán)性能，這個循環(huán)比較優(yōu)越的，這個是我們的高溫性能60度的條件當中我們目前可以做一千次以上，這個是高溫的循環(huán)性能，我們低溫這個給出一個低溫循環(huán)0度，.5的充放電也有一個比較好的循環(huán)性能。另外鐵鋰的高溫存儲性，這個有一個比較極端的高溫性能測試，這個都可以在電池容量的恢復這一快包括膨脹率內(nèi)阻變化率也有非常好的改進，我們這邊展示了鐵鋰的定位性能，這個都是容量電極這個低溫性能來講應(yīng)該說暫時可以滿足一個低溫的性能的應(yīng)用需求。負20度到負40度，這樣的一個性能改善應(yīng)該說可以很好的滿足鐵鋰在低溫條件上的應(yīng)用，所以我個人認為這個鐵鋰來講在這幾年的進步非常的大，這個也是為我們講鐵鋰發(fā)展比較快的一個比較重要的原因。接下來介紹一下錳酸鋰，錳酸鋰主要電動車這一塊比較多，這個比較大缺陷就是高溫性能安全性能是它的缺點，高溫性能和安全性能應(yīng)該說兩個部分可以做一個錳酸鋰可以做一個摻雜，從電解鋁來講也有一個很大的改善空間，我們在鐵鋰錳酸鋰兩個主要問題高溫性能怎么樣跟安全性能同時兼顧，因為安全性能來講主要電解，電解液安全性能添加很大程度高溫性能很大的影響，我們這邊電解液改善錳酸鋰電池的專用，這樣幾個手段，我們提高電解鋁的溶劑控制電池的含量，開發(fā)出來新型添加劑。

　　這個是我們想達到的一個結(jié)果，比如說電池的這個高溫循環(huán)性能，因為單純改善錳酸鋰高溫性能可以做到的，但是錳酸鋰和高溫安全結(jié)構(gòu)兼顧的話是一個矛盾，我們通過新型我們傳統(tǒng)的一個便壓器，紅色的是新型添加劑很好的改善這個電池的高溫循環(huán)性能這邊60度這邊45度的數(shù)據(jù)，錳酸鋰存儲性能也是一個比較大的缺陷，我們做了60度30天，45度30天這個高溫性能還有容量的保持和容量恢復還有微的變化，通過新型添加劑的開發(fā)可以很好的提高錳酸鋰的高溫存儲性能這個是安全性能，這個是錳酸鋰的目前情況。接下來介紹三元材料，三元材料目前國內(nèi)來講動力這個方面最近兩年應(yīng)該說發(fā)展比較快的，這個主要電動自行車這一塊比較大的發(fā)展，三元材料解決的問題相對錳酸鋰鐵鋰來講這個成本安全這一塊需要突破的地方，目前日韓這一塊也是發(fā)展比較快，日韓錳酸鋰很大程度應(yīng)用都是三元材料，所以我認為這個三元材料的成本問題可以通過這個高電壓形式來思路，我們現(xiàn)在這個三元材料從10.2伏提升到10.5伏，這個容量可以提升20%到25%，這個可以大幅度降低三元材料的成本，這個三元材料這個它在這個目前來講這個高電壓這一塊還需要繼續(xù)解決一些問題，就是它的俯沖和存儲安全性能這個目前還沒有得到一個非常好的解決，在動力電池來講這個需要進一步突破的。

　　接下來談?wù)剛€人的這個動力電解液的發(fā)展需要做的工作，我認為來講應(yīng)該主要集中三個方面，一個是高電壓，通過高電壓降低這個電池的成本，在電極這一塊放添加劑和新型性能的開發(fā)。第二就是安全性能，安全性能這個里面幾個工作一個新型添加劑的開發(fā)，包括新型阻燃劑，包括例子液體。第三就是新型鋰鹽目前動力電池應(yīng)該說一個比較大的障礙，要滿足真正的需求磷酸鐵鋰還是比較大的，我認為以下三個方面可以提升的。我這邊做一個簡單的例子我們添加劑可以找到一個正極成膜，我們很好的改善這個電極，來一直氧化性能。第二就是新型溶劑，新興溶劑主要這樣幾個方面一個含硼溶劑等幾個方面，這個可以提升5.5到6一度以上另外一個功率溶劑，這個可燃氣泡這個基本上可燃性要大幅度下降，這個是溶劑方面的工作。

　　再防過充添加劑目前幾個方面，阻燃劑目前應(yīng)該說特別是在日本這個產(chǎn)業(yè)化也是進步的比較快，這個傳統(tǒng)的阻燃劑，傳統(tǒng)的主要做的工作是這個阻燃元素的優(yōu)化組合比如說F跟P的組合，P和N的組合，包括F和B的組合，包括BN的組合，這個新型阻燃劑添加可以很大程度改善電池安全性能。再一個方面就是安全性能的這個聚合電極，這個前面也說了這個他們隔膜開發(fā)，這個也是目前有三個方面，聚合電極開發(fā)來講有幾個優(yōu)點。再一個離子液體，目前主要的解決就是兩個問題，第一是它的目前的主要采用了壓力源，這個本身成本比較高，第二它的粘度要做到10到500個水平，這個后面來講是一個很大的方向。這個可燃性基本上可燃燒這個電阻率也是很不錯的，這個粘度需要進一步改進這個是它的低溫性能。再一個新型鋰鹽的開發(fā)，前面就不說了，我們介紹三大累在不斷的產(chǎn)業(yè)處理，有些處在一個產(chǎn)業(yè)化前期的一個階段，我們這個鋰安來改善電池的性能這是一些數(shù)據(jù)。謝謝大家!

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