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新型鋰電池電解質(zhì):雙氟磺酰亞胺鋰市場將呈爆炸式增長

王明 2019-10-29 3136 0

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大數(shù)據(jù)治理

全面提升數(shù)據(jù)價值

賦能業(yè)務(wù)提質(zhì)增效

雙氟磺酰亞胺鋰作為一種新型的電解質(zhì)鋰鹽,相比最常見的六氟磷酸鋰,被業(yè)內(nèi)專家一致認為電導(dǎo)率、熱穩(wěn)定性、安全性能更加優(yōu)異,未來,極有可能取代六氟磷酸鋰。目前,高端領(lǐng)域的應(yīng)用是將其與六氟磷酸鋰混合以調(diào)高鋰電池性能。

  摘要:中國汽車工業(yè)協(xié)會最新數(shù)據(jù)顯示:自7月以來,新能源汽車產(chǎn)銷量已經(jīng)連續(xù)三個月大幅度下降。一方面,由于“國五車”禁售進入倒計時,燃油車車企的去庫存優(yōu)惠力度大。另一方面,更直接的原因是新能源汽車補貼退坡政策的實施,2019年新能源汽車補貼標準比2018年退坡50%以上,2020年購置補貼將取消。種種跡象表明:新能源汽車的市場驅(qū)動力不出,據(jù)此,相應(yīng)的核心上游產(chǎn)業(yè)也受到了不同程度的影響。但是,鋰電池有一種新型電解質(zhì)卻力挽狂瀾逆勢擴張,本文對此進行了詳細的解析。

  電導(dǎo)率、熱穩(wěn)定性、安全性能更加優(yōu)異

  作為一種新型的電解質(zhì)鋰鹽,雙氟磺酰亞胺鋰被國內(nèi)外專家公認為將替代目前主流電解質(zhì)材料—六氟磷酸鋰,可以更好地應(yīng)用于電動汽車和儲能鋰離子動力電池。與六氟磷酸鋰相比,雙氟磺酰亞胺鋰作為電解質(zhì)更容易解離出鋰離子,電導(dǎo)率也更高;分解溫度高于200℃,熱穩(wěn)定性和安全性好;與電極具有較好的相容性,改善了低溫放電和高溫存儲性能;環(huán)境友好,安全性高。

  朝陽光達化工有限公司工程師在經(jīng)歷系列分析測試實驗后,認為:雙氟磺酰亞胺鋰可以有效降低電解液的黏度、提高電解液的電導(dǎo)率;與六氟磷酸鋰基電解液相比,應(yīng)用兩者混合的電解液的三元電池在-20℃低溫放電容量保持率提高了11%,5C倍率放電容量提高了3%,100周循環(huán)容量保持率從83.4%提高到93.8%,并且顯著改善了電池的針刺安全性能。

  實現(xiàn)進口替代,產(chǎn)業(yè)化時機已到

  早在2012年,日本觸媒已經(jīng)確立了用作鋰離子電池電解質(zhì)的雙氟磺酰亞胺鋰的量產(chǎn)化工藝路線,從2013年開始,計劃每年量產(chǎn)300噸。但是由于其制備工藝具有放大效應(yīng),量產(chǎn)過程容易失控,所以一直處于擱置的狀態(tài)。后來,生產(chǎn)工藝逐漸被少數(shù)企業(yè)掌握了,但市場價格一直居高不下,日、韓企業(yè)也只是將其用于高端領(lǐng)域,或者將雙氟磺酰亞胺鋰與六氟磷酸鋰混合使用。充分發(fā)揮兩者優(yōu)勢,在減少成本增加的條件下,提高了電解質(zhì)的電導(dǎo)率,改善了熱穩(wěn)定性和安全性能。

  早年,我國主要依靠從日本觸媒進口(據(jù)悉,其也是唯一一家成功量產(chǎn)企業(yè)),但是國內(nèi)企業(yè)也在積極進行批量生產(chǎn)的嘗試,國產(chǎn)雙氟磺酰亞胺鋰(LiFSI)獲得了國家環(huán)保部頒發(fā)的《新化學(xué)物質(zhì)環(huán)境管理登記證》(新簡登T-140618,2014)。2019年,湖南福邦年產(chǎn)2400噸雙氟磺酰亞胺鋰項目也已取得衡陽市發(fā)展和改革委員會以及衡陽生態(tài)環(huán)境局的審批。

  政府扶持,國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)能加速放量

  由國家發(fā)改委和工信部制定的《2017年技術(shù)改造專項重點方向》將新型電解質(zhì)雙(三氟甲基磺酰)亞胺鋰和雙氟磺酰亞胺鋰作為先進有機材料發(fā)展工程的重點方向之一。永太科技年報顯示,永太科技雙氟磺酰亞胺鋰項目500噸產(chǎn)能即將投產(chǎn),主要設(shè)備、主要工藝管道以及相關(guān)配套設(shè)施已經(jīng)安裝就位,已進行初步聯(lián)機試車,目前正根據(jù)試車情況進行調(diào)試和改進。國內(nèi)企業(yè)產(chǎn)能建設(shè)規(guī)劃見表1。

表1 國內(nèi)企業(yè)雙氟磺酰亞胺鋰產(chǎn)能建設(shè)規(guī)劃

(來源:公開資料整理)

  結(jié)語

  雙氟磺酰亞胺鋰作為一種新型的電解質(zhì)鋰鹽,相比最常見的六氟磷酸鋰,被業(yè)內(nèi)專家一致認為電導(dǎo)率、熱穩(wěn)定性、安全性能更加優(yōu)異,未來極有可能取代六氟磷酸鋰。目前,高端領(lǐng)域的應(yīng)用是將其與六氟磷酸鋰混合以調(diào)高鋰電池性能。我國仍然依賴進口,暫未規(guī)模化生產(chǎn),日本觸媒是全球唯一一家已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)并成功商業(yè)化的企業(yè)。現(xiàn)在的產(chǎn)業(yè)化時機已經(jīng)成熟,在政府的大力支持下,龍頭企業(yè)紛紛擴建產(chǎn)能。相信在不久的將來,雙氟磺酰亞胺鋰市場會引來爆炸式的增長。

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