锂电池用超离子导电性电解液PoC
取得成功并迈向实际应用
~可同时提高低温输出和高温耐久性~
烈日炎炎,
高温不仅让驾驶者感到不适,
更是电动汽车面临的一大挑战。
Recurrent公司增长与研究主管Andy Garberson:“电动车不喜欢非常冷或非常热的天气。”[1]
专门跟踪电动车电池性能的公司Recurrent,在研究了超过数千辆电动车后发现,当气温飙升至摄氏38度时,电池的续航能力就会减少31%。[1]过高或过低的温度都会对锂离子电池产生威胁[2]。
面对锂离子电池的两大课题,旭化成始终在寻找解决方案。2010年,吉野彰实验室[3]启动了超离子导电性电解液的研发。近期,旭化成使用磷酸铁(LFP)系圆柱电池实施了面向实际应用的PoC[4](概念验证),并取得成功。这一研发成果将为电动汽车应对极端温度挑战带来新希望。
这种创新电解液究竟有何特别之处?
一起来看看实验视频吧!
本电解液因溶剂中含有乙腈,因此拥有传统电解液难以实现的高离子导电性[5],并且凭借原创的电解液配制技术[6]和电极/电解液界面控制技术[7],一举攻克了当前LIB面临的两个课题,即“提高低温输出和高温耐久性”[8]。上述技术使提高输出和快速充电等成为可能,通过减少电动汽车等搭载的电池数量或增加电极膜厚度,为提高电池容量和降低成本做贡献。
*本电解液的优势和提供给客户的价值(为进一步盘活无形资产)
【使用磷酸铁(LFP)系圆柱电池实施的低温性能和高温耐久性的评估结果】
使用磷酸铁(LFP)系圆柱电池实施了面向实际应用的PoC,验证出电池在-40℃的非常低的温度下也能实现高输出,并且在60℃的高温下也拥有高充放电循环耐久性。今后将加强与汽车制造商及LIB制造商的协作,目标是2025年实现实际应用。
未来,旭化成将与汽车制造商和LIB制造商紧密共创,提供从技术研发到咨询的全流程服务。以此次PoC的成功为契机,通过将本电解液技术转让给广大LIB厂家,旭化成将为提高LIB性能、降低成本和实现低碳社会持续做贡献。
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[1] 新浪财经2023.07.21《Recurrent公司发布报告:电动汽车在高温环境续航里程下降31%》https://www.yoojia.com/video/6456627850700111128.html
[2] 汽车安全与节能学报,2014年,第5卷,第3期《电动汽车用锂离子电池的温度敏感性研究综述》
[3] 吉野彰研究相关网站:https://www.asahi-kasei.cn/asahikasei-brands/yoshino/
[4] PoC(Proof of Concept,概念验证):验证新技术能否实现、预计将达成何种效果
[5] 离子导电性参考数据:https://asahi-kasei-mobility.com/products/acn_electrolyte/
[6] 解液配制技术:将拥有各种功能的电解液成分混合,发掘所需锂电池用电解液功能的技术
[7] 界面控制技术:为实现锂电池的反复充放电,通过在活性物质和电解液界面发生的电解液的电解反应,形成均匀的电子绝缘且锂离子导电的钝化膜的技术
[8] 参考论文:Moderately Concentrated Acetonitrile-containing Electrolytes with High Ionic Conductivity for Durability-oriented Lithium-Ion Batteries
https://chemistry-europe.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/celc.202100927
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