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昆侖新材呂亮:凝膠半固態(tài)電解液已具備研發(fā)優(yōu)勢
2022-11-21
日前,在“2022中國(遂寧)國際鋰電產(chǎn)業(yè)大會暨新能源汽車及動力電池國際交流會”的“迎接新能源汽車快充時代”主題論壇上,香河昆侖新能源材料股份有限公司技術總監(jiān)呂亮,就“高能量密度鋰電池安全性電解液設計思路”發(fā)表主題演講。 呂亮認為,目前鋰電池行業(yè)主要面臨兩方面挑戰(zhàn)?!耙环矫妫囯姵匦枰骖櫢吣芰棵芏?快充/高安全性能;另一方面,還需要兼顧高性能與低成本?!?高安全性方面,呂亮介紹了鋰電池熱失控過程,并分享了提高鋰電池安全性能的解決思路。 從鋰電池熱失控模型看,第一階段,溫度達到100℃-150℃,電解液溶劑最先到達燃點;第二階段,達到150℃-200℃SEI膜開始分解;第三階段,達到200℃-300℃電解質(zhì)開始分解;第四階段,超過250℃,正極、負極發(fā)生連鎖反應,最終導致熱失控。 呂亮指出,“實際上,部分溶劑超過80℃就會引發(fā)失效第一階段,因此,在開發(fā)高安全性電解液時,首先要解決溶劑的影響,要保證其高閃點、高沸點性能,同時還要保證正常的電化學性能?!?針對鋰電池熱失控問題,呂亮詳細介紹了在高能量密度鋰電池安全性電解液上的研發(fā)進展和解決方案。 其一,開發(fā)新型溶劑N11+含磷阻燃劑FPN。 呂亮介紹道,“應用昆侖新材這一開發(fā)思路,熱失控方面,在電解液層面可實現(xiàn)電解液不燃。在電池模組層面,實驗電池體系整個模組熱失控時間延遲約60S,達到約160S,同時能夠通過160℃30min熱箱測試。” 團隊實驗數(shù)據(jù)顯示,N11相比目前的碳酸酯,在高溫和常溫的存儲性能、膨脹率、容量保持恢復等方面有優(yōu)勢,從而在保障安全性能的同時,兼顧了良好的電化學性能。 其二,開發(fā)電解液界面新型添加劑A50。 正負極形成界面保護膜時,新添加劑A50在正極有明顯的氧化峰,能夠優(yōu)先在正極氧化形成CEI膜,抑制電解液與正極材料之間的反應。硅碳體系應用也如此,同樣能在負極形成穩(wěn)定的SEI膜,正極形成CEI膜,從而提升整體界面的熱穩(wěn)定性。 其三,開發(fā)凝膠半固態(tài)電解液。 呂亮介紹,凝膠半固態(tài)電解液GEL-4在70℃和80℃時15分鐘后就開始聚合,且1小時后完成聚合,能夠快速降低電解液的流動性,阻斷鋰離子的傳導,控制電池進一步熱失控帶來的安全風險。目前開發(fā)的二次注液二次化成工藝,能夠同時保證電芯循環(huán)、倍率等電化學性能有較好的表現(xiàn)。 其四,快充高性能電解液-LiFSi優(yōu)勢顯著,但問題也亟待解決。 由于高電導率、低粘度、高溫穩(wěn)定性好,LiFSi已成為優(yōu)秀的鋰離子電解質(zhì)鹽,但也存在較大問題,即它的腐蝕性的問題。 呂亮指出,“LiFSi對鋁箔腐蝕問題,在高電壓態(tài)下分解產(chǎn)氣問題亟待解決,且LiFSi含量越高,環(huán)境溫度越高,腐蝕現(xiàn)場越嚴重?!?為解決這一問題,“昆侖新材開發(fā)了新型添加劑N863,來抑制LiFSi的腐蝕,且實驗在高電壓電芯體系下,高溫循環(huán)和高溫存儲性能都得到大幅提升?!?此外,針對近期熱門的鈉離子電池研發(fā)提出了一些新的思路,呂亮還分享了昆侖新材在鈉電池電解液、凝膠/半固態(tài)電解液、全固態(tài)電解質(zhì)等材料領域的創(chuàng)新發(fā)展規(guī)劃及專利布局等情況。 時至今日,2004年成立的香河昆侖新能源材料股份有限公司,已深耕電解液行業(yè)近20年?;仡櫚l(fā)展歷程,昆侖新材早在2008年成為北京奧運會供應商,為2008年北京奧運會動力電池提供電解液,2017年電解液產(chǎn)量排名全國第六,產(chǎn)能達8千噸/年。 為滿足市場多元化發(fā)展和重要客戶伙伴日益增長的需求,近年來昆侖新材積極布局國內(nèi)和海外多個基地,為新能源行業(yè)貢獻昆侖擔當。其中,香河基地為香河昆侖研究院;湖州基地已投產(chǎn)電解液產(chǎn)能達6萬噸/年,湖州研究院也在建設中;宜賓基地規(guī)劃到2023年電解液將達產(chǎn)24萬噸/年;海外基地選址匈牙利,規(guī)劃產(chǎn)能為10萬噸/年??蛻舭▽幍聲r代、SK、星恒、力神等頭部電池企業(yè),并有多家歐美企業(yè)客戶。 產(chǎn)品矩陣方面,昆侖新材產(chǎn)品體系布局較廣,電解液產(chǎn)品包括二次鋰電、一次鋰電、鈉電電解液,以及部分鈉電材料,同時還研發(fā)固態(tài)電解質(zhì)、電解液核心材料、燃料電池材料等。 呂亮表示,昆侖新材希望以技術為根基,做國內(nèi)優(yōu)秀的電解液供應商,做國際一流的固態(tài)電池(電解質(zhì))和燃料電池材料供應商,做好的正極前驅(qū)體材料供應商,推動新能源產(chǎn)業(yè)的市場變革!
昆侖億恩科電池材料有限公司被評為2022年第一批省級智能工廠
近日,根據(jù)《浙江省數(shù)字化車間/智能工廠建設實施方案(2019-2022年)》和《關于開展2022年浙江省未來工廠和智能工廠(數(shù)字化車間)評定工作的通知》要求,經(jīng)企業(yè)申報、各地推薦、專家評審,位于和平鎮(zhèn)的湖州昆侖億恩科電池材料有限公司被評為2022年第一批省級智能工廠(數(shù)字化車間)。 昆侖億恩科公司一直秉承“智能制造、兩化融合”的理念,精益求精注重落實。針對產(chǎn)品生產(chǎn)工藝流程,通過智能化和網(wǎng)絡化的設備,開發(fā)和部署電解液生產(chǎn)過程的制造執(zhí)行(MES)系統(tǒng),構建智能化生產(chǎn)車間,并與公司ERP系統(tǒng)及DCS系統(tǒng)進行集成,最終實現(xiàn)集自動化、信息化和智能化為一體的智能制造管控系統(tǒng)。 本次評選是對昆侖億恩科智能化工廠給予的肯定。未來,公司將進一步通過兩化融合來助推電解液生產(chǎn)過程向高質(zhì)量、高效率方向發(fā)展,降低生產(chǎn)成本,并提高產(chǎn)品可靠性。
昆侖新材挺進大西南——宜賓昆侖24萬噸電解液項目奠基儀式順利完成,戰(zhàn)略布局中西部
2022-09-21
? ? ? ? 五月,鮮花盛開,撲鼻而至,到處是一片繁榮景象。在這個溫暖祥和,百花爭艷的季節(jié)里,我司子公司——宜賓昆侖新能源有限公司年產(chǎn)24萬噸鋰離子電池電解液項目的奠基儀式順利完成。此項目位于四川宜賓市江安經(jīng)濟開發(fā)區(qū),占地面積172畝,為契合宜賓打造“世界動力電池之都”,而做出的一個重要戰(zhàn)略決策與布局。 上圖為施工效果圖 董事長郭營軍先生接受電視臺采訪 著力戰(zhàn)略發(fā)展 希望之火燎原 ? ? ? 宜賓昆侖新能源有限公司的母公司系香河昆侖新能源材料股份有限公司,公司成立于2004年11月,是國內(nèi)定位生產(chǎn)動力電池電解液的公司。公司是集電解液的研發(fā)、生產(chǎn)與銷售為一體,主要產(chǎn)品運用于手機、汽車、儲能等電池設備。本次項目是繼湖州昆侖成立后的又一項重大戰(zhàn)略布局及舉措。 ? ? ? ?香河昆侖新能源材料股份有限公司控股子公司——湖州昆侖億恩科電池材料有限公司,成立于2019年,坐落于長興縣和平鎮(zhèn)城南工業(yè)功能區(qū),注冊資本5000萬元,設計總產(chǎn)能為6萬噸/年。其中,已建成投產(chǎn)的一期產(chǎn)能為2萬噸/年;二期產(chǎn)能4萬噸/年的生產(chǎn)線,已陸續(xù)開始投產(chǎn)。 ? ? ??目前,我司已進入國內(nèi)一線電池公司供應鏈,與寧德時代、SK、億緯鋰能等國內(nèi)外30余家知名企業(yè)建立穩(wěn)定的合作,為業(yè)績增長提供了有力支撐。 ? ? ? ?宜賓,萬里長江第一城,歷史悠久的城市之一,是南絲綢之路的起點,素有“西南半壁古戎州”的美譽。在這座美麗的濱江城市,香河昆侖新能源材料股份有限公司站在這一新的歷史起點上,愿與行業(yè)中的朋友們攜手助力國家新能源行業(yè)的快速發(fā)展增添一份動力。
“昆侖論劍2.0之霞幕山”在湖召開---聚焦鋰電產(chǎn)業(yè)生態(tài),探索電解液未來發(fā)展
? ? ? 由香河昆侖新能源材料股份有限公司(以下簡稱:昆侖材料)2022年8月15日在湖州昆侖億恩科電池材料有限公司(控股子公司)所在地舉辦“昆侖論劍2.0之霞幕山”行業(yè)專題論壇。本次論壇由昆侖材料承辦,以“聚焦鋰電產(chǎn)業(yè)生態(tài),探索電解液未來發(fā)展”為主題,聯(lián)合行業(yè)產(chǎn)業(yè)專家、研究學者、從業(yè)者、投資方等多方力量跨界組合,多視角分析探討,合力照鑒電解液未來發(fā)展。 ? ? ? 論壇采用線上線下相結合的形式舉行,線下在湖州霞幕山設主會場,線上設置分會場。會議主要探討了鋰電市場下半年走勢、電解液資本市場動態(tài)、碳酸鋰等關鍵原材料市場趨勢,以及電解液經(jīng)營發(fā)展戰(zhàn)略等重要議題。 ? ? ? ?昆侖材料董事長兼總經(jīng)理郭營軍出席會議并講話。相關公司代表參加論壇,會后展開討論。 上圖為上屆參加“昆侖論劍”人員的合影 上圖為霞幕山夕陽美景 ? ? ? ?于高山之巔,方見大河奔涌;與群峰之上,更覺長風浩存。值此“昆侖論劍2.0之霞幕山”閉幕之際,昆侖材料向本次參會嘉賓表示崇高謝意,昆侖材料因您的到來而更加精彩。讓我們共同期待在下一個夏天的約會。
瞄準市場需求及難點,昆侖材料加速鋰離子電池電解液的研究創(chuàng)新與產(chǎn)品迭代
? ? ? 香河昆侖新能源材料股份有限公司(以下簡稱:昆侖材料)是國內(nèi)較早從事動力型鋰離子電池電解液研發(fā)與生產(chǎn)的企業(yè),與國際、國內(nèi)鋰(離子)電池企業(yè)建立了長期穩(wěn)定的合作關系,其中包括寧德時代、LG、SK、A億緯鋰能、國軒高科、孚能科技、萬向A123、中興派能、瑞浦能源、蘇州星恒、力神電池、微宏動力等,已成為國內(nèi)集電解液開發(fā)、生產(chǎn)、銷售和服務為一體的高新技術企業(yè)。 ? ? ? ?目前,鋰離子電池在汽車動力,儲能,數(shù)碼及電動工具等應用領域的市場占比繼續(xù)劇增。但是,市場應用場景也對鋰離子電池的能量密度,安全性,高功率及長壽命等方面提出了更高要求。為滿足上述要求,鋰離子電池的技術路線從電極到電芯,呈現(xiàn)以下幾個趨勢及特點: ?高鎳低鈷或無鈷正極的開發(fā)與應用; ?硅基負極的優(yōu)化與應用; ?高電壓體系以提高電池能量密度; ?快充體系; ?高安全性及寬溫體系。 ? ? ??基于電極材料及電芯體系的發(fā)展,電解液同步同頻的研究與創(chuàng)新顯得重要,因為電解液直接影響到電池內(nèi)部正、負極之間鋰離子的傳遞以及電極界面性質(zhì)的優(yōu)劣。目前,適用于高鎳材料、與硅基負極兼容、耐高壓、滿足快充、阻燃等電解液的發(fā)展,引起了企業(yè)界研究者們的廣泛關注,但是也存在諸多挑戰(zhàn)。例如,針對高壓、高鎳體系,研究人員發(fā)現(xiàn)常規(guī)電解液中碳酸乙烯酯(EC)在層狀正極表面更易氧化分解。雖然EC氧化電位高,但高度氧化的過渡金屬(TM)離子,尤其鎳的催化作用,能夠使EC在正極表面在更低電位脫氫。該過程不僅產(chǎn)生質(zhì)子,還會誘發(fā)六氟磷酸鋰(LiPF6)分解,形成氫氟酸(HF),進而在正極界面形成尖晶石相和巖鹽相。此外,溶出的TM離子和HF可以進一步交叉影響石墨負極性能。同時,EC也易與高鎳正極釋放的更多(vs. 低鎳正極)氧氣反應,造成熱失控及安全隱患等。? ? ? ? ? ?針對上述鋰離子電池電解液體系亟需解決的難題及發(fā)展方向,昆侖材料加速鋰離子電池電解液的研究創(chuàng)新與產(chǎn)品迭代。 ? ? ? ?首先,昆侖材料成功開發(fā)了無EC電解液,克服了無EC電解液首效偏低等性能方面的缺陷。該新型無EC電解液,能夠有效抑制高鎳正極表面的副反應以及過渡金屬離子的溶解。這是因為避免使用高度可氧化EC,能夠有效控制正極表面CEI厚度。目前,昆侖材料的無EC電解液已經(jīng)在高電壓及高鎳電池體系的應用上獲得眾多客戶在性能方面的認可。 ? ? ? ?此外,針對鈷酸鋰高電壓電池體系,昆侖材料開發(fā)了新型的ET100多功能添加劑。ET100不僅能夠在正、負極材料表面形成穩(wěn)固的保護膜(SEI或CEI),抑制電解液在高電壓條件下在正、負極表面的分解;同時,ET100中的特定元素還可以捕獲電解液中的HF,以抑制HF破壞正極表面的CEI膜,進而保證CEI膜的穩(wěn)定性,達到提升容量保持率、改善高溫循環(huán)、以及低阻抗特性的目的。另一方面,昆侖材料將ET100與含氟溶劑ET300協(xié)同應用于鈷酸鋰高電壓體系,有效地提高了高電壓鈷酸鋰電池的高溫儲存特性及循環(huán)性能,明顯降低了電池循環(huán)過程中阻抗和電池體積的增長。 ? ? ? ?針對硅基負極體系,昆侖材料對氟代碳酸乙酯(FEC)、硅烷、羧酸酐、異氰酸酯、有機硼化物等添加劑進行了深入研究,相繼開發(fā)了ET200、ET201等添加劑。研究發(fā)現(xiàn),通過ET200、ET201等與FEC的配合使用,不僅能在硅基負極表面形成穩(wěn)固的SEI膜,而且還能保障快速的鋰離子傳輸路徑,有效緩解硅基負極體系膨脹的同時保持電池的容量。該系列電解液,能夠克服硅基負極在鋰離子嵌脫鋰過程中體積變化,活性物質(zhì)皸裂,界面接觸差,電解液不斷消耗(耗鋰)、容量衰減等問題。 ? ? ? ?針對高安全性鋰離子電池電解液,昆侖材料開發(fā)了高效的阻燃電解液。該阻燃電解液在循環(huán)性能,快充及高低溫性能方面均達到或超過普通電解液的水平。該產(chǎn)品已經(jīng)成功應用在軍工,軌道交通,二輪車等領域 ? ? ? 除了鋰離子電池電解液,昆侖材料在鈉離子電池正極材料,鈉離子電池電解液、以及硫化物固態(tài)電解質(zhì)等方面也進行了相應的研究與布局。隨著在研發(fā)產(chǎn)品的創(chuàng)新與更新迭代,香河昆侖新型材料將為客戶更好地解決目前產(chǎn)品開發(fā)中所遇到的電解液需求的問題,成為新能源領域重要的材料供應商。
熱烈祝賀湖州昆侖,榮獲實干爭先“貢獻者”
今年以來,湖州市長興縣上下深入貫徹中央和省、市、縣委決策部署,扎實開展“在湖州看見美麗中國”實干爭先主題實踐,聚焦“五富五美”、聚力“六創(chuàng)六爭”,比學趕超、克難奮進。廣大民營企業(yè),充分發(fā)揮市場主體作用,勇于進取、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),成為“六個新湖州“和“富美長興”建設中的“主力軍”。為讓在長興發(fā)展中作出突出貢獻的企業(yè)得到應有的禮遇和褒獎,經(jīng)研究決定,對2022年上半年市縣優(yōu)質(zhì)企業(yè)實干爭先“貢獻者”予以即時激勵。 ? ? ? 湖州昆侖億恩科電池材料有限公司被評為2022年上半年縣級實干爭先“貢獻者”的稱號。 ? ? ? ? “實干爭先、奮斗有我”,昆侖材料在接下來的日子里,團結一心、共同奮斗,努力為2022年交出滿意的答卷。
中國動力型鋰電材料解決方案提供商
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