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電池網總編室
2020年6月30日

【技術】專家研發(fā)新型電解液:大幅提升鋰金屬電池性能
6月22日,據(jù)外媒報道,美國斯坦福大學的研究人員發(fā)表在《自然-能源》(NatureEnergy》上的一項新研究,展示了一種全新的電池電解液技術如何提高鋰金屬電池的性能。
研究人員表示,電解液是阻止鋰枝晶生長的關鍵問題,因此我們想利用有機化學為這些電池合理設計和制造新的、穩(wěn)定的電解質。
研究中,研究人員將商用的普通電解液加入了氟原子,并利用其吸引電子的能力來創(chuàng)建一個新分子,以使鋰金屬陽極在電解液中發(fā)揮良好的作用。結果是產生了一種新的合成化合物,簡稱FDMB。氟是鋰電池電解質中廣泛使用的元素,因此FDMB可大量制作并且十分便宜。
隨后,研究人員在鋰金屬電池中測試了這種新型電解液。結果發(fā)現(xiàn),經過420次充放電循環(huán)后,實驗電池仍然保持了90%的初始電量。此前,普通的鋰金屬電池大約在30次循環(huán)放電后就不能用了。(來源:快科技)

【技術】深圳先進院研發(fā)出基于高濃度電解液策略的高能量密度雙離子電池
近日,中國科學院深圳先進技術研究院集成所功能薄膜材料研究中心研究員唐永炳及其研究團隊聯(lián)合重慶理工大學教授周志明,采用高濃度電解液策略顯著提升了雙離子電池的能量密度及循環(huán)穩(wěn)定性。相關研究成果以Highly Concentrated Electrolyte towards Enhanced Energy Density and Cycling Life of Dual-Ion Battery為題在線發(fā)表于國際著名化學期刊《德國應用化學》(Angew. Chem. Int. Ed., 2020, DOI: 10.1002/anie.202006595, IF:12.257)上。
相比于傳統(tǒng)鋰離子電池,雙離子電池(DIB)具有電壓高、成本低、環(huán)境友好等優(yōu)點,在規(guī)模化儲能領域具有廣闊的應用前景。作為活性離子來源,電解液對DIB的電化學性能包括容量、循環(huán)壽命、能量密度等具有決定性的影響。然而,傳統(tǒng)雙離子電池電解液體系濃度有限,造成電解液的體積/質量占比較大,限制了DIB能量密度的進一步提升。此外,低濃度電解液氧化還原穩(wěn)定性不足,導致電池的循環(huán)穩(wěn)定性不夠理想。
鑒于此,唐永炳及其團隊成員在考察了不同溶劑與電解質鹽的匹配行為后,成功開發(fā)出具有7.5 m高濃度的LiFS/EC:DMC電解液體系。與低濃度體系相比,該高濃度電解液表現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢,陰離子插層石墨正極的插層容量以及循環(huán)穩(wěn)定性得到了明顯提升;改善了金屬鋁箔負極在充放電過程中的結構穩(wěn)定性;顯著提升了電池的能量密度。基于上述高濃度電解液,作為概念驗證的雙離子電池在200 mA g-1的電流密度下,放電容量為94.0 mAh g-1;且經過500次循環(huán)后,容量保持率達到96.8%。此外,同時考慮電極材料和電解液質量的情況下,DIB能量密度達到~180 Wh kg-1。該工作對于進一步發(fā)展高效低成本雙離子電池具有重要指導意義。(來源:中科院網站)
【公司】新宙邦:上游材料布局有望帶來更多回報
新宙邦電解液業(yè)務較早突破海外客戶,并保持產能的持續(xù)擴張,同時積極拓展上游材料布局,未來將持續(xù)成長。氟化工業(yè)務突破核心環(huán)節(jié)工藝,下游應用從醫(yī)藥中間體向多個新興領域延伸,同時隨著海德福擴產,公司產品鏈縱向一體化布局更加完善,海德福與海斯氟可能進一步發(fā)揮協(xié)同效應,公司有機氟化工業(yè)務有望保持高盈利水平。公司起家的電容器電解液業(yè)務近幾年穩(wěn)健發(fā)展,新培育的半導體化學品業(yè)務正在加大投入,未來有望產生較好的盈利回報。
電解液業(yè)務持續(xù)成長,上游布局有望帶來更多回報。電解液環(huán)節(jié)自身生產工藝流程較短,產品性能和盈利能力的產異化主要體現(xiàn)在上游材料的布局。2014年新宙邦收購在FEC、VC等傳統(tǒng)添加劑領域具備較強競爭力的瀚康化工,近2年開始布局溶劑、新型鋰鹽、新型添加劑。公司電解液業(yè)務較早突破海外大客戶,市占率保持第二,未來在國內外大客戶需求增長、新客戶的持續(xù)開拓,以及上游材料布局,預計電解液業(yè)務將保持繼續(xù)增長。
有機氟化工業(yè)務盈利能力強悍,產品鏈布局更加完善。新宙邦2015年收購的海斯福較早突破六氟環(huán)氧丙烷的工業(yè)化生產,是國內極少數(shù)能夠大規(guī)模量產六氟丙烯下游含氟精細化學品的企業(yè)。業(yè)務從起初的麻醉劑中間體拓展至航空航天、燃料電池質子交換膜、半導體等領域。同時,公司通過海德福擴產項目,進一步拓寬有機氟材料產業(yè)鏈縱深,聚焦四氟乙烯、六氟丙烯下游含氟聚合物、精細化學品等產品,并保障原材料供應。通過海德福延伸以及產品和客戶結構持續(xù)優(yōu)化,公司氟化工業(yè)務有望保持高盈利回報,并將繼續(xù)成長。(來源:招商證券)
【智庫圈點】電解液降價趨緩
天風證券近日發(fā)布研報稱,電解液價格降幅逐漸收窄,價格趨于穩(wěn)定。CR3集中度不斷提升,從2017Q1僅33%提升至2020Q1的66%。
據(jù)SMM發(fā)布的數(shù)據(jù),上周SMM電解液(三元動力用)價格3.5-4.5萬元/噸,SMM電解液(磷酸鐵鋰用)價格3-3.5萬元/噸,SMM電解液(鈷酸鋰用)價格5-6萬元/噸,SMM電解液(錳酸鋰用)價格1.5-2.5萬元/噸,均價均較上周持平。

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