7月25日，“昆侖新材·宜賓江安 24萬噸電解液項目（一期）投產儀式暨第三屆‘昆侖論劍’行業(yè)論壇”活動盛大召開。來自新能源領域專家學者、產業(yè)鏈企業(yè)代表、產業(yè)投資者及媒體人士，聚焦鋰電市場、產業(yè)、技術以及生態(tài)等話題展開思想交鋒。
經過了精彩的技術發(fā)布環(huán)節(jié)，迎來本次行業(yè)討論的壓軸戲“昆侖論劍”，來自新能源不同領域的學者專家，帶來了自己的報告分享，觀點碰撞、異彩紛呈。

 

“什么東西都會有泡沫，有泡沫也是市場繁榮的一個表現?！?/strong>
 

                                                                                                                           多氟多新材料有限公司總經理 李云峰
多氟多新材料有限公司總經理李云峰，就電解液相關六氟磷酸鋰行業(yè)趨勢進行了分析。
他表示，當下也是六氟企業(yè)較為艱難的日子，賽道的周期波動，六氟市場處于一個價格下探的狀態(tài)，多數企業(yè)處于一個盈利較為困難的時期。什么樣的企業(yè)才能在行業(yè)的大浪淘沙中生存下去？什么樣的企業(yè)能真正能推動行業(yè)發(fā)展？
 

對此李云峰認為，“我們覺得技術研發(fā)還是要走在第一位，最終還是質量第一、成本第一、技術第一。如果把這些做下來，企業(yè)才是有競爭力的，電解液行業(yè)也將會是健康的?！?br>
 

“鈉電，至少2060碳中和之前我們都可以作為一個事業(yè)來干?！?/strong> 

                                                                                             浙江大學教授、湖州超鈉新能源科技有限公司董事長姜銀珠
會上，浙江大學教授、湖州超鈉新能源科技有限公司董事長姜銀珠，對鈉電應用場景進行了研判。他表示，鈉離子電池整體工藝與鋰電非常類似，中國鋰電產業(yè)配套完善、工藝成熟，這為鈉電產業(yè)的發(fā)展帶來了極大的便利。與鋰離子電池相比，鈉離子電池功率特性突出，在高功率、低溫等應用場合有著明顯應用優(yōu)勢。
“鈉電，我想更多是做鋰電的補充。因為儲能應用的場景足夠大、應用的市場足夠開闊，容得下鋰鈉共舞?！?/strong> 會上，姜銀珠教授還就鈉電核心材料“普魯士藍”進行介紹。姜銀珠表示，相較氧化物和聚陰離子兩種材料，“普魯士藍”具有開放框架結構，可以讓鈉離子更容易嵌入和脫出。這種材料的優(yōu)勢在于高容量、良好的動力學特性和低成本。
 

目前，產業(yè)界對于普魯士藍材料的研究已經進行了十多年，主要面臨的科學問題是合成時材料中會帶有大量的缺陷和水分，所以調控缺陷和水分是重點。
湖州超鈉則通過大量實驗，通過改變合成環(huán)境、原位碳包覆以及通過梯度鎳取代來調控空位和結構水，以優(yōu)化電池的性能。尤其是針對“錳基普魯士藍”，公司嘗試通過引入高熵概念來抑制離子遷移，并實現大的單晶顆粒制備的同時還能保證好的循環(huán)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，以及良好的倍率特性和單電位平臺特性。
目前湖州超鈉的新型的普魯士藍材料，可逆容量在150mAh以上，循環(huán)1200次，容量保持率92.6%，層狀氧化物正極循環(huán)測試4000次以上。

 

“我一直做鋰電池的，對鋰電池比較鐘情。”
 

                                                                                                         清華大學深圳國際研究生院材料研究院 教授 李寶華
會上，清華大學深圳國際研究生院材料研究院李寶華教授做了《高性能二次電池電解質體系》的報告。
李寶華教授表示，其團隊在研究如何提升鋰離子電池電解液的安全性，做了大量工作。團隊使用氟酰胺和碳酸酯混合溶劑體系在傳統液態(tài)電解液中形成超穩(wěn)定界面，從而解決了電解液的安全性問題。
這種新型電解液用于811和金屬鋰電池，在正極高負載下，循環(huán)次數可以達到500次，負極和正極的比例可以降低到1.5:1，同時能夠達到200次循環(huán)。
 

同時，團隊也再嘗試將電解液體系應用于鈉硫電池。新型電解液成功抑制了多硫化物的產生，使得鈉硫電池能夠在常溫下穩(wěn)定運行。團隊研發(fā)出新型的雙陰離子聚集溶劑化結構，使用六氟磷酸鋰和硝酸鋰來提高鋰的動力學性能，解決鋰沉積問題。
此外，團隊還開發(fā)了一種新型固體電解質膜，使用長鏈多氧位點的醚類作為單溶劑，加入陰離子溶劑化結構，可以穩(wěn)定界面，抑制電解液分解，提高電池的循環(huán)壽命至1400次。
在凝膠態(tài)電解液上取得了一些進展，成功開展了原位聚合，獲得了較薄的電解質膜，薄到可以做到17微米，電導率達到1.99mS/cm。同時，他們開發(fā)的這種薄電解質膜還具有自愈合功能，可以在短時間內自我修復。
李寶華教授認為，在電池體系，鋰電池相當于我們的主糧，其他電池我提議叫五谷雜糧。無論是儲能、消費或是動力場景，未來鋰電池都是絕對的主力。因而研究鋰離子電池的電解質體系非常重要。

 

“電解液還是很復雜的，我把電解液比作社會?！?nbsp;
 

                                                                                                                     中科院長春應化所研究員 博士生導師 明軍
中國科學院長春應用化學所明軍研究員，就《電解液核心技術演進分析》課題進行了匯報。他認為，電解液發(fā)展的三十多年是一部SEI膜的發(fā)展史。“過去，SEI膜被解釋成為電極尤其石墨負極穩(wěn)定性的萬能公式！”
 

 但事實真的如此嗎？2018年明軍研究員提出了“交換實驗”的方法，即先在石墨電極表面形成一層很好的SEI膜，然后再將該石墨電極換到另外一個跟石墨電極不兼容的電解液中時，發(fā)現石墨和電解液是不兼容的。
這從一定程度上“顛覆”了前人對SEI膜的認知，SEI膜的解釋可能并非標準答案。所以，未來電解液研究及配方設計應該是什么樣子的呢？在重新審視了SEI膜和添加劑作用后，明軍研究員得出一個值得借鑒的結論：溶劑化結構可能在某些情況下作用甚于SEI膜，不能忽視。
 

從電解液溶劑化結構及衍生的分子界面模型出發(fā)，可以推導“為什么同樣一個電解液組分不同廠家的電芯會有不同行為？因為不同廠家的電芯，電解液材料不一樣，電芯工藝不一樣，使得電極表面的形貌和功能團也會不一樣，所以鋰離子、溶劑和陰離子的空間構象不一樣，從而穩(wěn)定性也會產生差異。”

“不要單方面被SEI膜迷了大家的眼睛。何為因，何為果，值得深究。電解液或許迎來了它的第二次生命?！?/p>

大家對于電解液未來演進解讀或許是不同的，但明軍研究員提醒產業(yè)界可能需要換個角度看問題。“應該從分子組成及構象角度理解、預測電解液性質及物性參數；分子/離子內電子尺度弄清作用及分解行為。要把電解液搞明白，現在才剛開始?！?/strong>