组合新型添加剂可帮助高能量密度电池性能取得突破

新宙邦研发副总监熊得军博士在会议上发表了“高能量密度动力电池电解液开发进展”的主题演讲。

熊得军表示，在政府补贴及终端用户里程忧虑的推动下，高能量密度动力电池成为市场热点。目前高能量密度动力电池大体三种选择，一是三元高电压配石墨，二是高镍配石墨，三是高镍配硅碳。当动力电池电压/镍含量越来越高时，给电解液带来的挑战也越来越大。

一般电解液的解决策略，是在核心添加剂的选择上，负极成膜添加剂通常是VC、EFC，正极是含硫添加剂PS、RPS等，但将这些添加剂组合在一起，还不足以解决高能量动力电池的性能的要求。

为此，新宙邦开发了新型负极成膜添加剂LDY269，新型正极成膜添加剂LDY196、LDY2258和LDY2294。把添加剂组合到一起，可以解决高能量密度所面临的问题。在会议上，熊得特种图表数据详细比较了公司新型添加剂与常规添加剂的区别。

在NMC532/AG软包电池中，LDY269替代VC能降低DCIR，且能改善高温循环和高温存储性能；在HV-NMC/AG中，LDY196比PS、RPS更好地改善电池高温循环性能；在HV-NMC/AG中，LDY196配方比PS配方更好地改善了电池的高温循环和高温存储性能。

熊得军还举例道：“我们LDY196配方在客户的NCA/Sio—C体系里面，大体是240毫安时每克，在高温环境下，60天7天存储保持率、恢复率都在90%以上。当把LDY196配方用在811配硅碳(Si—C)的圆柱型电池里面，效果也是很不错。”

“虽然LDY196配方在高能量密度动力电池领域都得到了良好的反馈，但是我们的客户还希望我们产品初始阻抗还能降低，于是为了满足客户的需求，我们从分子结构的角度着手，开发了更低阻抗的新型成膜添加剂，就是LDY2258和LDY2294。

在NCA/Sio-C上做单添加剂的对比，可以看到LDY2258、LDY2294同等含量和LDY196相比，初始阻抗是要低，循环性能大体相当，60度存储容量保持率、恢复率，也是新型成膜添加剂跟它相比略有提升。

“于是把LDY2258的配方和LDY196用在高镍硅碳电池里，在同等含量下，可以看到新型添加剂LDY2258的初始阻抗比LDY196要低。”熊得军说，高温存储是大体相当，循环性大体相当，达到了预期。

再看另一款正极成膜LDY2294。LDY2294的含量比LDY196含量提高一倍，但可以看到低温环境下的阻抗还是比它低，两者高温循环大体相当，也达到了预期。“我们在NMC811/Sio-C做了一个LDY2294跟LDY196的对比，LDY2294的含量是LDY196的一倍，循环大体相当。”熊得军说。

总体来看，新宙邦在高能量密度动力电池电解液开发上取得了长足的进展，新宙邦含LDY196的电解液配方在HV—NMC/AG和NMC811(NCA)硅碳圆柱电池体系中在高端客户下取得不错的反馈。