賽緯電子毛沖：尋找新型溶劑改善鈉離子電池電解液性能
“可以通過尋找更穩(wěn)定型新型溶劑，降低SEI/CEI組分的溶解能力，改善電解液自身的穩(wěn)定性。”在日前舉行的第四屆新能源汽車及動(dòng)力電池(CIBF2023深圳)國(guó)際交流會(huì)上，珠海市賽緯電子材料股份有限公司副總經(jīng)理兼研究院院長(zhǎng)毛沖，分享了公司在鈉離子電池電解液方面的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。
圖為珠海市賽緯電子材料股份有限公司副總經(jīng)理兼研究院院長(zhǎng)毛沖作主題演講
毛沖表示，另外通過尋找新型添加劑，改善電解液與正負(fù)極材料界面的SEI/CEI膜組分，減少電解液在循環(huán)和存儲(chǔ)過程中的分解，也可以減少產(chǎn)氣體，提高性能。
“賽緯電子不僅做鈉離子電池電解液，最早是做鋰離子電池電解液的。”毛沖介紹，賽緯電子于2007年成立，現(xiàn)在在鋰離子電池電解液領(lǐng)域位列行業(yè)的第5名左右。公司做鈉離子電解液開發(fā)，起源于后來(lái)跟美國(guó)夏普實(shí)驗(yàn)室的合作，當(dāng)時(shí)針對(duì)普魯士藍(lán)體系鈉離子電解液的開發(fā)、配合和中試。
2016年賽緯電子開始針對(duì)普魯士藍(lán)體系鈉離子電解液中試生產(chǎn)，同時(shí)開始嘗試自己制備六氟磷酸鈉。2020年，公司又開始與英國(guó) Faradion公司開展氧化物體系鈉離子電池電解液開發(fā)合作。2021年為Faradion中試及量產(chǎn)氧化物體系鈉離子電池電解液;目前成功開發(fā)4.2V鈉離子電池電解液。
此外，賽緯電子還與世界500強(qiáng)企業(yè)在鈉離子電解液領(lǐng)域接受 委托開發(fā)付費(fèi)合作。2021，公司啟動(dòng)鈉離子關(guān)鍵原材料的開發(fā)及中試，目前已經(jīng)開發(fā)中試5款鈉鹽添加劑。2022年公司與國(guó)內(nèi)外30余家重點(diǎn)客戶在聯(lián)合開發(fā)鈉離子電池Faradion、SAFT、Tiamat等。
“電解液在整個(gè)電池中是起到血液功能的。正負(fù)極材料存在的任何問題都會(huì)傳遞給電解液，電解液像人體的血液一樣，非常敏感。現(xiàn)在鈉電的各種層狀氧化物或者磷酸鹽系列的材料層出不窮，但也有一些問題需要攻克。”毛沖表示。
鈉電正極材料堿性特別強(qiáng)，不管是碳酸鈉還是氫氧化鈉，比鋰電池強(qiáng)很多。這個(gè)堿性強(qiáng)對(duì)電解液造成什么樣的損傷?毛沖指出，從化學(xué)機(jī)理上進(jìn)行分析，鋰電的正極材料界面殘堿會(huì)釋放單性碳氧，氧化電解液。鈉電的正極材料會(huì)有碳酸鈉的殘留，會(huì)生成碳酸根的陰離子自由基，這種碳酸根陰離子的氧化活性或者反應(yīng)活性比單性碳氧還嚴(yán)重。
對(duì)于行業(yè)比較關(guān)心的新電解質(zhì)鹽，鋰電池用鋰電FSI，鈉電池可不可以用?毛沖表示，可以用但是不能全用。比如，將鈉電FSI從不添加到添加到0.5%，循環(huán)性能一直在提高，改善原因是生成更多氟化鈉或者偏氟的磷酸鈉。
不過，鋰FSI用多了或者電壓高時(shí)會(huì)腐蝕，鈉FSI同樣也會(huì)腐蝕，六氟磷酸鋰擠出來(lái)后就可以鈍化集流體或者整個(gè)界面，鈉FSI一直在發(fā)生氧化還原，一直在消耗電子，鋁溶素越來(lái)越嚴(yán)重。“所以用量不要太高。”毛沖說(shuō)。
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