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【電池中國11月11日 遂寧訊】由中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì )、中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì )、電池中國網(wǎng)聯(lián)合四川省經(jīng)濟和信息化廳、四川省經(jīng)濟合作局、遂寧市人民政府共同舉辦的“2022中國（遂寧）國際鋰電產(chǎn)業(yè)大會(huì )暨新能源汽車(chē)及動(dòng)力電池國際交流會(huì )”11月9-10日在遂寧召開(kāi)。

在11月10日上午舉辦的“聚焦高比能動(dòng)力電池關(guān)鍵材料”主題論壇上，張家港市國泰華榮化工新材料有限公司資深研發(fā)工程師蔡偉，就“高比能鋰離子電池電解液開(kāi)發(fā)進(jìn)展”作主題演講。

據蔡偉介紹，國泰華榮是國內首家將鋰離子電池電解液商品化的企業(yè)，打破了三菱化學(xué)等日本電解液公司的市場(chǎng)壟斷，并將電解液價(jià)格大幅降低，交付周期大幅縮短。其母公司瑞泰新材已于今年6月在深交所成功上市。

產(chǎn)品布局方面，國泰華榮產(chǎn)品主要包括兩類(lèi)：一類(lèi)是鋰離子電池電解液，主要客戶(hù)包括寧德時(shí)代、LG化學(xué)、億緯鋰能等，另一類(lèi)是有機硅產(chǎn)品。

電解液產(chǎn)能方面，目前，國泰華榮主要有三個(gè)生產(chǎn)基地，國內基地分別位于江蘇張家港和福建寧德，海外基地位于波蘭，每個(gè)基地產(chǎn)能均為4萬(wàn)噸/年。

不僅如此，在鋰離子電池市場(chǎng)快速發(fā)展背景下，作為行業(yè)的先入者，國泰華榮積極擴產(chǎn)?！暗浇衲昴甑?，張家港基地產(chǎn)能將達10萬(wàn)噸，寧德基地產(chǎn)能將達12萬(wàn)噸，加上波蘭基地的4萬(wàn)噸，電解液合計產(chǎn)能將達26萬(wàn)噸。后期寧德基地產(chǎn)能將擴展到50萬(wàn)噸，波蘭基地產(chǎn)能將達30萬(wàn)噸，加上在浙江衢州、四川自貢各有一個(gè)年產(chǎn)30萬(wàn)噸的電解液項目在建設中，到2025年，電解液總產(chǎn)能將達150萬(wàn)噸?！辈虃ソ榻B道。

從市場(chǎng)來(lái)看，目前，國泰華榮的銷(xiāo)售網(wǎng)絡(luò )覆蓋亞洲、歐洲和北美地區。得益于鋰離子電池市場(chǎng)爆發(fā)式增長(cháng)，其電解液銷(xiāo)量從2016年的不足2萬(wàn)噸，到2021年已經(jīng)提升到接近8萬(wàn)噸。

聚焦本場(chǎng)論壇主題，蔡偉詳細介紹了國泰華榮在高比能體系電池電解液領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)工作。

蔡偉指出，“面向高比能電池體系，從電解液開(kāi)發(fā)來(lái)講，主要分為高電壓三元體系、高鎳三元體系和硅負極體系?！?/p>

據介紹，目前電解液痛點(diǎn)主要體現在：硅負極體系在鋰離子充放過(guò)程中，體積膨脹比較大，給電解液帶來(lái)較大挑戰；高電壓三元體系和高鎳三元體系面臨的問(wèn)題比較趨同，主要表現為過(guò)渡金屬離子溶出對負極SEI膜的破壞、表面相變、鋰鎳離子混排等。 

蔡偉表示，為解決以上問(wèn)題，電解液方面圍繞正極和電解液的界面，負極和電解液的界面，以及溶劑這三個(gè)方面進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

正極方面，嘗試采用一些添加劑，在正極材料表面形成穩定的CR膜，促使正極材料表面穩定的同時(shí)，阻斷材料和電解液的直接接觸，抑制界面反應。

負極方面，研究采用一些低內阻添加劑，以形成更好的SEI膜。

溶劑方面，考慮氟代溶劑、酚類(lèi)溶劑、晶類(lèi)溶劑、離子液體等。蔡偉強調，“酚類(lèi)溶劑和晶類(lèi)溶劑對石墨負極的兼容性比較差，離子液體價(jià)格比較昂貴，在商業(yè)化應用中有很多問(wèn)題，所以目前比較接近商業(yè)化應用的還是氟代溶劑?！?/p>

新型電解液的研發(fā)離不開(kāi)添加劑的選擇，通過(guò)大量實(shí)驗和檢測工作，蔡偉總結了團隊在添加劑上的研發(fā)成果：

第一，低阻抗成膜添加劑DTD、LiDFP能夠有效提高高電壓三元體系電池低溫、常溫循環(huán)等性能。

第二，TMSP、S0065、 LiDFBOP等添加劑可以在正極材料表面成膜，提高電解液在高電壓體系中的穩定性，有效提高電池性能。

第三，具有高氧化電位Shuttle型過(guò)充添加劑的開(kāi)發(fā)對高比能體系電池安全性有重要意義。

此外，蔡偉通過(guò)圖片展示了GCICP、原子吸收、紅外等研發(fā)分析設備，同時(shí)他還表示，比起設備，國泰華榮20多年來(lái)積累的豐富的測試方法和經(jīng)驗更為寶貴，從而保證了分析數據的準確性和全面性，以及對新物質(zhì)的分析能力。知識產(chǎn)權方面，截至今年上半年，在電解液方面申請了349件專(zhuān)利，已授權專(zhuān)利達119件，還承擔了國家級、省部級多項科研項目，國家級項目達12項。