[Analyse SMM] Connaissez-vous ces faits sur les électrolytes ?

SMM Actualités du 13 mars : 

L'électrolyte de batterie au lithium sert de support pour la transmission des ions à l'intérieur de la batterie. Il facilite la conduction ionique entre les électrodes positive et négative des batteries au lithium, garantissant les avantages de haute tension et de haute énergie spécifique des batteries lithium-ion. L'électrolyte est généralement préparé dans des conditions spécifiques et selon des proportions spécifiques en utilisant des solvants organiques de haute pureté, des sels de lithium pour électrolyte, des additifs nécessaires et d'autres matières premières. Actuellement, les électrolytes de batterie au lithium sont principalement classés en électrolyte pour batteries ternaires, électrolyte pour ESS LFP, électrolyte pour batteries LFP, électrolyte pour batteries LCO et électrolyte pour batteries LMO. Ils sont généralement formulés à l'aide de solvants organiques de haute pureté, de solutés et d'additifs nécessaires dans des conditions spécifiques et selon des proportions spécifiques.

Les solutés incluent principalement LiPF6 et le bis(fluorosulfonyl)imide de lithium. Le LiPF6 est synthétisé par une série de réactions impliquant le carbonate de lithium, le pentachlorure de phosphore et le fluorure d'hydrogène anhydre. Il présente un nombre de transfert ionique modéré, une constante de dissociation modérée, une excellente résistance à l'oxydation et une bonne capacité de passivation de la feuille d'aluminium dans les solvants organiques couramment utilisés. De plus, il est compatible avec divers matériaux de cathode et d'anode, ce qui en fait le sel d'électrolyte le plus largement utilisé dans les batteries lithium-ion commerciales. Le bis(fluorosulfonyl)imide de lithium, grâce à sa conductivité supérieure, sa stabilité thermique et ses performances à haute/basse température, offre des avantages significatifs dans le domaine des additifs pour batteries au lithium.

Les solvants incluent principalement le carbonate d'éthylène (EC), le carbonate de diéthyle (DEC), le carbonate de diméthyle (DMC), le carbonate d'éthyle-méthyle (EMC) et le carbonate de propylène (PC). Parmi eux, l'EC et le PC sont des carbonates cycliques, l'EC ayant une constante diélectrique plus élevée et une meilleure stabilité chimique. Le DEC, le DMC et l'EMC sont des carbonates linéaires, le DMC étant largement utilisé dans les batteries au lithium en raison de sa forte capacité de dissolution et de ses excellentes performances de charge-décharge à basse température. La demande en solvants pour électrolytes de batteries au lithium se concentre principalement sur le DMC, l'EC, l'EMC et le DEC.

Les additifs pour batteries au lithium sont une méthode économique et pratique pour améliorer les performances des batteries lithium-ion. En ajoutant une petite quantité d'additifs à l'électrolyte, des paramètres spécifiques de performance de la batterie, tels que la capacité réversible, les performances de cycle, les performances à taux élevé et les performances de sécurité, peuvent être améliorés. Les critères de sélection des additifs incluent une haute solubilité dans les solvants organiques, l'absence de réactions secondaires nuisibles avec d'autres composants de la batterie et un faible coût. Les additifs couramment utilisés dans les électrolytes de batteries au lithium incluent le carbonate de fluoroéthylène (FEC) et le carbonate de vinylène (VC). Le FEC est connu pour ses excellentes propriétés de formation de film SEI, créant une couche structurelle compacte sans augmenter l'impédance, empêchant efficacement la décomposition ultérieure de l'électrolyte et améliorant ses performances à basse température. Le VC, avec ses excellentes performances à haute/basse température et ses propriétés anti-gonflement, est souvent utilisé comme nouvel additif de formation de film organique et additif de protection contre la surcharge pour batteries lithium-ion, améliorant la capacité et la durée de vie des batteries.

Des smartphones aux véhicules électriques, des ESS domestiques aux réseaux électriques à grande échelle, les électrolytes, en tant que partie indispensable des batteries, soutiennent discrètement chaque avancée de la technologie énergétique moderne. Avec le développement rapide de l'industrie des nouvelles énergies, la technologie des électrolytes continue d'innover, apportant potentiellement des solutions énergétiques plus efficaces, plus sûres et plus respectueuses de l'environnement à l'avenir. Prêtons attention aux électrolytes et espérons qu'ils injecteront plus de vitalité dans notre avenir vert !

Équipe de recherche sur les nouvelles énergies de SMM

Cong Wang 021-51666838

Rui Ma 021-51595780

Disheng Feng 021-51666714

Ying Xu 021-51666707

Yanlin Lü 021-20707875

Yujun Liu 021-20707895

Xiaodan Yu 021-20707870

Xianjue Sun 021-51666757

Zhicheng Zhou 021-51666711

He Zhang 021-20707850