张嘉恒：新型深共晶电解液的开发及应用-北极星储能网

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传统的电解液特别是碳酸酯类电解液只能匹配一些能量密度比较低电极材料的一些体系，它的电化学稳定性比较差的，电化学的窗口也比较窄，以及传统的电解液主盐像六氟磷酸锂都存在非常多的问题，既然未来的电解液的市场会达到数千亿元的市场规模，而目前的传统碳酸酯的电解液又存在诸多问题，因此整个电解液的产业整个的变革还是迫在眉睫的。

——张嘉恒哈尔滨工业大学（深圳）材料科学与工程学院教授、博士生导师，协鑫集团首席科学家教授

2023年10月31日至11月2日，SNEC第八届(2023)国际储能技术和装备及应用(上海)大会在上海举行。会上，哈尔滨工业大学（深圳）材料科学与工程学院教授、博士生导师，协鑫集团首席科学家张嘉恒教授分享了《新型深共晶电解液的开发及应用》的演讲。

以下为北极星储能网整理的演讲重点：

近些年来锂电行业发展非常迅速，这其中也带动着电解液这个材料整个产业的发展迎来了自己的一个春天，未来电解液将会达到一个数千亿元的市场。但是，目前市场上看到的电解液行业龙头所推行的电解液的产品都还是传统的碳酸酯类的电解液为主，依旧存在一定的问题。

简单来说，首先就是安全性差。因为本身传统的电解液本身就是易燃可燃的，当意外发生的时候电池温度会迅速的升高，会导致电解液产生非常剧烈的燃烧，引发严重的安全的事故；其次就是传统的电解液特别是碳酸酯类电解液只能匹配一些能量密度比较低电极材料的一些体系，它的电化学稳定性比较差的，电化学的窗口也比较窄，以及传统的电解液主盐像六氟磷酸锂他都存在非常多的问题。

所以，张嘉恒教授分享了团队研究的全新解决方案以及在深共晶电解液上做的一些尝试。

张嘉恒教授团队利用超分子的技术术下的一类新材料——深共熔溶剂（DES）进行了全球第一个的深共晶电解液的尝试，利用深共晶技术实现了难溶硝酸锂的添加。做法是给硝酸锂找到一个超分子的配体，通过大数据和材料基因组学的筛选体系找到了一个叫氮甲基乙酰胺的分子，形成深共晶的电解液。它可以非常好地加到整个碳酸酯的电解液体系里面，实现很高的溶解度，对应的电池的容量保持率也有一个非常明显的提升。

而张嘉恒教授同样也提到，发现深共晶电解液在实际应用上还是有一定的局限性。针对于此，他们主要是通过引入共融剂或者稀释剂的方式去缓解材料黏度大和隔膜的浸润相对差这些缺点。

而在整个电解液的产业化上面，张嘉恒教授团队从基础研究上面去做材料的开发，将第一性原理，高通亮的计算和高通量材料的实验进行有机的结合。

首先集合所有的材料搭建在电解液上面材料的数据库，在进行基础研究的时候我们会根据需求进行高通量的计算，从而去预测不同的材料他通过不同的分子间的作用力，形成这样一个新型的深共晶材料产品，在包括储能、动力、3C，消费类电池里面他的一个性能的预测，所以这样的一个方式可以大大加速材料的开发。

其次就在半固态和固态的电池上面也会通过深共晶技术进行全新的设计。按照添加剂、共融剂纯的深共晶电解液、半固态包括锂金属电池这样一个应用的顺序将技术逐步推到产业化上面。张嘉恒教授表示，将这样的一个 AI 材料基因组学，基础研究产业化的路径和商业化的场景进行有机的结合，共同推动超分子的技术新型的深共性这样一个技术在产业化方面的进展。

以上内容根据现场速记整理，未经发言者审核，如需转载请联系授权！

( 来源: 北极星储能网 )

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