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影響未來鋰電產業發展的10大潛力材料

發布時間: 2015-01-01 10:59:23    來源: 北極星電力新聞網
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[摘要]數碼終端產品的大屏幕化、功能多樣化后,對電池的續航提出了新的要求。當前鋰電材料克容量較低,不能滿足終端對電池日益增長的需求。

  9、高電壓電解液添加劑

  提高電池能量密度乃鋰電池的趨勢之一,目前提高能量密度方法主要有兩種:一種是提高傳統正極材料的充電截止電壓,如將鈷酸鋰的充電電壓提升至4.35V、4.4V。但靠提升充電截止電壓的方法是有限的,進一步提升電壓會導致鈷酸鋰結構坍塌,性質不穩定;另一種方法則是開發充放電平臺更高的新型正極材料,如富鋰錳基、鎳鈷酸鋰等。

  正極材料的電壓提升后,需要與之配套的高電壓電解液。添加劑對電解液的高電壓性能起到關鍵性作用,其成為近年來的研發重點。截至日前,國內共56篇高電壓電解液添加劑相關發明專利,2012-2014年共50篇,占比94%。

  10、水性粘結劑

  目前正極材料主要使用PVDF做粘結劑,用有機溶劑進行溶解。負極的粘結劑體系中有SBR、CMC、含氟烯烴聚合物等,也會用到有機溶劑。在電極片制作過程中,需要將有機溶劑烘干揮發,這既污染環境,又危害員工健康。干燥蒸發的溶劑需用特殊的冷凍設備收集并加以處理,且含氟聚合物及其溶劑價格昂貴,增加了鋰電池的生產成本。另外,SBR/CMC粘結劑在加工過程中易粘輥,且難以用于正極片制備,使用范圍受到限制。

  出于環保、降低成本、增加極片性能等需求考量,水性粘結劑有望得到廣泛應用。截至目前“鋰電池水性粘結劑”相關發明專利62篇,其中2011-2014年共49篇,占比79%。

  目前雖然水性粘結劑的粘結性等性能與PVDF、SBR相比仍存在差距,且成本較傳統粘結劑偏高,但隨著技術的不斷提升,水性粘結劑的市場需求會越來越大,并逐步進行對SBR、PVDF的替代。

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