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報(bào)告:適用于硅負(fù)極的新型電解液的開發(fā)

 young1987_tsg 2018-01-04

另外一個(gè)是鹽類的影響,這個(gè)地方我們選了5種不同的低黏度溶劑,7種高黏度溶劑,這里面有66個(gè)配方,有很大一部分對于材料性的,特別是容量保持力還有很大的提高。你可以看到,3、4、5所需要的溶劑,都是不一樣的。

我們在進(jìn)行系統(tǒng)化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)篩選過后給我們提供了很多種解決方案。

我們下面具體看看這些比較好的溶劑配方的性能表現(xiàn)。我們首先看的是常溫條件下的容量保持力。僅僅是ECMC的話容量衰減會很快,紅的是采用的FEC,其他都是不含有FEC的。我們再看如何采用非碳酸脂類,這個(gè)不含任何的FEC,你可以看到,這幾類的配方對于它的容量保持力都有相當(dāng)大的提高,循環(huán)度都在80%以上。

我們下面具體看一下在FEC的時(shí)候,容量還是有很大的衰減?我們做了一個(gè)電池,在300次循環(huán)過后打開這個(gè)電池,我們跟正極材料相比,你可以看到,這個(gè)容量衰減的很小。另外,我們做的實(shí)驗(yàn)是把這個(gè)循環(huán)過后的負(fù)極材料與正極材料做一個(gè)測試,它的容量與新鮮的負(fù)極材料的容量降低也很少。這個(gè)是FC,這個(gè)是其中一種配方,我們開發(fā)的配方。

在這個(gè)基本溶劑里面,這個(gè)容量在300以下,藍(lán)色的還保持在400以上,這就相當(dāng)于說還有80%的容量把持率。這個(gè)新的配方對于硅負(fù)極的保持作用還是相當(dāng)大的。

我們也知道這個(gè)硅負(fù)極領(lǐng)域有石墨也有硅,這個(gè)溶劑配方到底是保護(hù)了石墨還是保護(hù)了硅,還是兩者都進(jìn)行了保護(hù)。

這是兩個(gè)不同的曲線,如果把這三個(gè)容量都換成100,到右邊這個(gè)圖,你可以看到這個(gè)紫色采用的是基本溶劑,這個(gè)曲線與石墨基本上是一致的。在這個(gè)基本溶劑里面,300個(gè)循環(huán)過后,你這里面基本上沒有活性硅了。

我們開發(fā)的藍(lán)圖的電解液,與硅負(fù)極的曲線是完全吻合的。你這里面的石墨跟硅的容量損失是一模一樣的。

這里看一下在高溫45攝氏度,這個(gè)是基線,你明顯可以看出這些新開發(fā)的配方對于它的性能都有很大的提高,下一步的工作就是在這里面你要添加高溫的添加劑。我下面一個(gè)例子就證明了這一點(diǎn)。

在高溫電壓的條件下,對于散熱材料與硅負(fù)極,我充電到4.4伏的時(shí)候,這里面我加了我們自己公司開發(fā)的高電壓的添加劑,你可以看到,在這個(gè)條件下,對于我們開發(fā)的新的電解液,它的容量高達(dá)90%以上,這是充電到4.45伏的情況下。

我們在這里看得是,在常溫下充電,在零下20度放電,你可以看到這4種新的電解液對于容量都有所提高。在低溫條件下看它的SI,其中有兩種電解液配方,是大大降低了SI。

我們對這些材料還評估了其他不同的三元材料以及硅負(fù)極。我剛才講的這些數(shù)據(jù)是采用正負(fù)極材料。這里面采用的是其他客戶提供的正負(fù)極材料。

首先,我們看到的這些都有很大的提高,與控制壓力相比。在這里面是試驗(yàn)誤差,明顯可以看到,對容量保持力有很大的提高。我們現(xiàn)在有了很大的數(shù)據(jù)庫,我們?nèi)绻鰞?yōu)化的話也會起到一個(gè)很好的作用。

這個(gè)地方我們畫了一個(gè)圖,越往中間越好,我們對比的是10%的FEC,我們看的是高溫循環(huán),低溫的SI,以及低溫的容量保持率。

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