碳酸酯電解液應用面臨高壓瓶頸
電解液是電池中的重要組成部分,作為正負極材料的橋梁,目前,商業化鋰離子電池電解液一般由碳酸酯類有機溶劑及六氟磷酸鋰(LiPF?)組成,通常在工作電壓大于4.5V時,會發生分解,這是由于碳酸酯類溶劑在高電壓下不能穩定存在,氧化電位較低,高電壓下會發生氧化分解,所以會使鋰離子電池的性能急劇衰降。
為設計高比能電池正極通過采用容量更高的高鎳NCM和NCA材料,負極采用高容量硅碳材料,在相同的重量下發揮出更高的容量,從而達到提升比能量的目的。但是受限于目前電解液在高電壓下穩定性差,這些材料都沒有得到大規模的應用。如鋰鎳錳氧化物(LNMO)正極材料因具有高能量密度及工作電壓高、結構穩定、制備原料豐富、安全性能高等特點,是下一代高能量密度電池最有潛力的正極材料。然而其在循環過程中容量的快速衰減抑制了它的進一步發展與應用。
因此,提高電解液高壓特性的關鍵在于提升溶劑和鋰鹽的抗氧化性能。而電解液的組分也限制了正負極材料在高電壓電池中的應用。
隨著電動汽車、儲能設備等對鋰離子電池容量要求的不斷提高,需要開發具有更高能量密度、功率密度的鋰離子電池來實現長久續航及儲能,而高工作電壓下,電解液需要有較好的耐氧化性,電化學窗口穩定,鋰離子電池才能在高電壓下維持穩定循環,這就需要開發具有較寬電化學窗口、對鋰鹽溶解度高且低毒的新型有機溶劑。
己烷三腈不可或缺
1,3,6-己烷三腈,淡黃色液體,具有較寬的電化學窗口、高陽極穩定性、低黏度和高沸點、較好的高溫儲存和循環性能,在高電壓鋰離子電池電解液應用方面有著巨大優勢。
高工作電壓會加劇正極界面上的電解液的氧化副反應,加劇正極的晶格氧析出和鈷離子溶出,繼而導致材料內部損傷和裂紋產生,會使得界面副反應持續惡化,大幅縮減電池的循環壽命。加入HTCN 電解液添加劑能夠在高電壓正極界面形成穩定的CEI膜,防止高溫下高壓有效金屬離子溶解、電解質分解和氟化氫對正極的侵蝕,保護正極材料的晶體結構,從而顯著提升電池在高溫環境下的電化學性能,主要是HTCN分子的C≡N官能團和LCO中的Co離子之間的絡合作用可以抑制電解液的分解,從而顯著提升高電壓電池的循環穩定性。
隨著人們對鋰離子電池續航、高溫安全性能要求的增加,憑借著其具有較好的高溫儲存和循環性能在高電壓鋰電池電解液應用方面有著巨大優勢,己烷三腈是不可或缺的添加劑應用將越來越多。
首屆己烷三腈技術與應用研討會
近年來,隨著新能源汽車行業的蓬勃發展,續航里程對電池性能提出了更高的要求。電解液作為電池的關鍵組成部分,它的性質直接決定了電池的性能和壽命。己烷三腈是一種新興的腈類添加劑,具有高沸點、分解溫度高等優越的電化學性能,作為電解液添加劑使用,可使電池在高溫高壓下保持良好的循環壽命,并有效減少有機碳酸酯溶劑在高電壓下的分解,這使其在電解液中應用越來越受到重視。此外,己烷三腈在聚氨酯、農藥等領域中的應用效果也很顯著。
作為一種新興產品,己烷三腈在生產過程中存在原材料不易獲得、涉及劇毒試劑、流程長、成本高等瓶頸,限制了其產業化應用步伐。同時,隨著己二腈國產化進程加快,以己二腈為主要原料合成己烷三腈的技術路線受到行業關注,己二腈多種路線的發展為合成己烷三腈或單體開辟了短流程、低成本、高質量的新賽道。例如,丙烯腈電解二聚合成己二腈的同時,副產己烷三腈;己二酸催化氨化法合成己二腈過程中有 1-氨基-2-氰基-1-環戊烯 (ACCP)副產物生成,而 ACCP 正是合成己烷三腈的關鍵中間體。通過工藝創新、反應器結構調整等方式,提高己烷三腈或 ACCP 的產率,從而實現己二腈-己烷三腈多聯產。
為進一步推動己烷三腈產業化步伐,研討己二腈-己烷三腈在技術路線創新、新能源和新材料應用以及產業鏈協同方面的進展,《中國化工報》社有限公司定于2024年10月9~10日在山東青島組織召開首屆己烷三腈技術和應用研討會,研討會擬邀請相關專家、企業代表圍繞如何聚智聚勢加快己烷三腈開發與應用等展開交流討論。
一、組織機構
主辦單位:
《中國化工報》社有限公司
二、時間和地點
時間:10月9-10日(9日報到)
地點:山東青島
三、主要議題
1.丙烯腈電解制己二腈聯產己烷三腈
2.己二酸氨化制己二腈聯產ACCP
3.己二酸酯化氨化制ACCP
4.己二腈環化制ACCP
5.己烷三腈添加劑在電解液中的應用
6.1-氨基-2-氰基環戊烯下游開發
7.己烷三腈-ACCP生產成本與市場價格分析
8.己烷三腈在異氰酸酯-聚氨酯中應用
9.己二腈、丙烯腈合成己烷三腈
主題報告和技術持續征集……
四、高層座談
高層市場座談
五、會議費用
1、每人收取會務費3800元(含餐飲費、資料費、場地費等);
2、9月25日之前報名且匯款,優惠至3600元∕人;
匯款信息:
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六、聯系方式
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