锂离子电池高性能锂盐和功能性添加剂材料项目
成果类型:: 新品种,新技术
发布时间: 2023-10-30 09:53:14
锂离子电池的使用寿命、功率密度和安全性能主要取决电池材料(包括正负极、电解质和隔膜)和制造工艺。从电解质的角度,使用稳定性优越的新型锂盐可以有效提升电池的使用寿命,添加高效的阻燃添加剂是解决锂离子电池安全问题最直接也是最经济的技术手段。 本项目通过如下方案解决相关技术问题:1)开发性能更稳定的新型锂盐;2)开发氟代磷腈亚胺锂高效阻燃添加剂,以满足锂离子电池所需的循环性、倍率性和安全性等。
1)本项目所开发的新型锂盐产品,包括氟磺酰亚胺锂、双草酸磷酸锂、二氟磷酸锂具有良好的理化性质和电性能,作为主盐或者添加剂可以显著提升锂离子电池的综合能力,同时通过合理设计生产工艺,有效克服现有锂盐生产技术高成本、低品质的技术难题,使得新型锂盐可以在锂离子电池领域大规模应用。2)磷腈类物质具有优越的阻燃能力,本项目首次将磷腈亚胺锂以阴离子形式存在于电解液中,避免弱极性磷腈中性分子削弱锂盐溶解性的技术问题,同时可以减少导电锂盐的用量,节省成本。
据前瞻产业研究院发布的《动力电池PACK行业发展前景预测与投资战略规划分析报告》数据显示,随着2014年补贴政策推出,电动汽车行业进入爆发式发展期。
高工产研锂电研究所(GGII)统计数据显示,2020年中国锂电池出货量为143GWh,同比增长22%,预计2025年中国锂电池市场出货量将达到615GWh,2021-2025年年复合增长率超过25%。锂离子电池的四大组成包括正极、负极、电解液和隔膜,其中电解液占据电池成本17%左右。随着下游新能源汽车动力电池需求增长、以及“十四五”期间储能产业爆发,锂电需求旺盛,带动我国电解液出货量在未来保持高速增长。预计到 2025年,我国电解液总体出货量可达到 86.5 万吨,年均增长速度约为31.7%,我国电解液总体市场规模将到 197.8 亿元,年均增长速度约为18.6%。
电解液是锂离子电池的重要组成,相关性能对电池的综合性能影响至关重要。电解液生产是一个物理混合过程,相比而言,锂盐和添加剂开发和生产是电解液的核心技术。成本是动力电池产业链重点关注的问题,与常规化学品相比较,电解质材料需要极高的纯度,要求将杂质控制至ppm级别,因此电解质材料,尤其是新型的锂盐的生产工艺存在较高的技术壁垒。
双氟磺酰亚胺锂是行业公认可以复合六氟磷酸锂应用,显著提升电池性能的新型锂盐,目前仅有日本某公司能够提供高品质的产品,但是由于未知原因,一直没有大规模投产,价格也居高不下。国内相关企业也在积极开发,但是由于技术原因,尚难以解决品质的难题。硫酸乙烯酯(DTD)、二氟草酸硼(LiDFOB)、二氟磷酸锂(LiPO2F2)作为功能性添加剂,可以有效提升锂离子电池的使用寿命、功率性能以及安全性能等,在数码和动力电池体系具有广泛的应用前景。
常德市大度新材料有限公司是惠州市大道新材料科技有限公司的全资子公司。公司自2019年10月由常德德山经济技术开发区管委会招商引资落地湖南常德,总投资3.5亿元,用地面积40亩,选址常德经济技术开发区民建路40号,建设年产2300吨锂离子电池电解质材料生产线(主要包括双氟磺酰亚胺锂、硫酸乙烯酯、二氟草酸硼酸锂、二氟磷酸锂等),包括生产车间、仓库、倒班楼、研发办公楼、以及配电室等生产配套设施。主要工艺包括锂离子电池新型锂盐、功能性添加剂的合成、分离提纯以及干燥包装等。我司经过多年技术沉淀,凭借着深厚的基础以及广泛的经验。已经成功开发出高纯度锂盐的合成工艺,能够提供高纯度产品,同时很好的控制了生产成本,在行业内具有很好的竞争优势,相关技术申请了自主知识产权。
本项目相关技术产品线部分建成并达产,产品得到市场的广泛认可并形成了稳定的销售,相关成果申请发明专利9项,PCT专利3项,其中授权发明专利2项。
目前锂离子电池电解液以及电解质材料行业销售渠道形式多取决于产业企业规模和市场需求。线下直销一直是各企业主要的销售方式,公司应立足国内市场、开拓国际市场,推进两大市场的同步发展,建立多方位的销售渠道,充分利用现有的营销网络,发挥现有的营销网络优势,扩大国内市场覆盖面,加大国际市场的开拓力度,通过国外分销商、直接出口加大国际市场开拓力度,进一步拓宽国际市场。
此外,积极与直接下游或者间接下游头部企业联合开发产品技术,通过技术作为桥梁进行股权架构绑定,依托头部企业的市场资源进一步拓展业务范围。