Superando barreras para la adopción del vehículo eléctrico con aditivos de electrolito de alto rendimiento

Los vehículos eléctricos (EVs) son fundamentales para la descarbonización global, impulsados por la reducción del coste de las baterías de iones de litio (LiBs). Sin embargo, persisten desafíos relacionados con la seguridad y el rendimiento a medida que los fabricantes buscan una mayor densidad energética. Stanyl® SN-PURE de Envalior mejora la estabilidad, la seguridad y la vida útil de la batería, garantizando que los EVs sigan siendo eficientes y fiables.

Los riesgos de los cátodos de alto contenido de níquel en baterías de vehículos eléctricos

Muchos consumidores están preocupados por los riesgos de seguridad asociadasde las baterías de vehículos eléctricos (EV) en accidentes. Para satisfacer la demanda de mayores autonomías, los fabricantes están recurriendo a aleaciones ternarias con alto contenido de níquel y óxidos metálicos ricos en litio y manganeso para los cátodos de baterías de iones de litio (LiB). Estos compuestos ofrecen una densidad de energía y capacidad significativamente superiores a un costo menor, lo que los convierte en una solución prometedora para los packs avanzados de baterías EV.

Sin embargo, estos materiales presentan una menor estabilidad térmica bajo condiciones de alta temperatura y alto voltaje, lo que conduce a la liberación de oxígeno (y elcombustión de electrolitos), disolución de iones metálicos y formación de HF en estas condiciones. Esto provoca una pérdida de capacidad durante los ciclos de carga y descarga, además de incrementar el riesgo de descontrol térmico, lo que potencialmente puede causar incendios o explosiones—problemas que no solo resultan en costosos retiros del mercado, sino que también dañan la reputación de la marca automotriz.

Como respuesta, algunos fabricantes de vehículos eléctricos han adoptado baterías de litio-ferrofosfato (LFP) sin cobalto por su mayor seguridad y eficiencia en costos. Sin embargo, su menor densidad energética requiere más celpara lograr autonomías comparables, lo que añade peso y complejidad.

Cómo Stanyl® SN-PURE optimiza la seguridad y el rendimiento de la batería

Envalior’s Stanyl® SN-PURE, succinonitrilo (SN), es un aditivo revolucionario para electrolitos que mejora la seguridad y la fiabilidad de las baterías de ion-litio (LiBs) formando una capa protectora de grosor subnanométrico en el cátodo. Sus principales ventajas incluyen:

Alta pureza (99,95 %): Garantiza un rendimiento óptimo de la batería con impurezas mínimas y sin efecto negativo sobre la resistencia internade la batería. No se necesita purificación posterior.
Estabilidad térmica: SN puede mejorar la estabilidad térmica de cátodos tipo LCO y NMC en presencia de electrólitos de carbonato. Desplaza el inicio de las reacciones exotérmicas debidas a la descomposición del electrólito aproximadamente 60°C más alto, aumentando la seguridad térmica.
Reducción de la evolución de calor: Disminución de la generación de calor aproximadamente en un tercio durante el thermal runaway. SN bloquea o suprime las reacciones secundarias aceleradas térmicamente entre el cátodo y el electrólito..
Resistencia a la oxidación: La capa de SN en el cátodo reduce la liberación de oxígeno desde el cátodo y, por lo tanto, la descomposición del electrolito y la formación de gases.
Mejora la ciclabilidad y la retención de capacidad: La capa de SN en el cátodo contribuye a estabilizar el electrolito, permitiendo su uso a voltajes más altos.
Cumplimiento normativo: Cumple con los estándares globales de seguridad para la fabricación de baterías.
Disponibilidad global: Producido a escala para mitigar los riesgos de la cadena de suministro.

Garantizando paquetes de baterías seguros y confiables

ExtLas pruebas exhaustivas con electrolitos a base de carbonato de etileno (EC) y cátodos de óxido de cobalto de litio (LCO) y Níquel Manganeso Cobalto (NMC) ponen de relieve el papel crucial de los aditivos SN en la mejora de la seguridad y el rendimiento de la batería.

Los electrolitos mejorados con aditivos SN previenen eficazmente la fuga térmica, manteniéndose estables incluso cuando las cámaras de las baterías se calientan hasta 150 °C. En cambio, las versiones sin aditivos se volvieron inestables después de 40 minutos, provocando aumentos de temperatura rápidos y peligrosos. Oxidatilas pruebas de estabilidad mostraron que los aditivos SN reducen la expansión de gas en más del 50% durante 70 minutos de exposición a altas temperaturas. Además, las baterías que contienen aditivos SN mantuvieron una capacidad constante después de más de 1000 ciclos de carga.

Ampliando el uso de Stanyl® SN-PURE más allá de LiB hacia baterías de ion sodio (SiB)

Debido a la alta demanda de baterías LiB y la disponibilidad limitada de Litio, industrias fuera del sector de vehículos eléctricos están explorando tecnologías alternativas de baterías. Baterías de ion sodios (SiB) están recibiendo recientemente una atención creciente como una alternativa prometedora para LiB, generando interés en varios segmentos de mercado, incluyendo soluciones de almacenamiento de energía, estabilización de redes o en algunas soluciones de movilidad.

Beneficios clave de Stanyl® SN-PURE demostrados en SiB

Aumenta la estabilidad del electrolito: SN inhibe la descomposición de disolventes a base de carbonato y nitrilo a altos voltajes. Esto conduce a una mejor retención de capacidad y, por lo tanto, extiende la vida útil de los ciclos.

Mitigar los desafíos de la cadena de suministro

Nosotros uComprender la importancia de un suministro fiable de materiales para la fabricación de baterías. Las carencias o disponibilidad limitada pueden interrumpir los plazos de producción, especialmente a medida que crece la demanda de componentes LiB en Europa y América. El SN se ha producido en Europa de forma ininterrumpida durante más de 30 años, por lo que la influencia de los riesgos geopolíticos en la cadena de suministro se reduce considerablemente.

La presencia global de Envalior, con oficinas y plantas de producción en todos los principales mercados, garantiza el acceso a la cadena de suministro regional de manera eficiente.suministros continuos de aditivos de alto rendimiento para materiales. Este compromiso con la resiliencia de la cadena de suministro respalda el crecimiento acelerado de las industrias emergentes de fabricación de baterías LiB.

Incluso durante la pandemia de COVID-19, Envalior no declaró ninguna fuerza mayor, manteniendo un suministro ininterrumpido para satisfacer las necesidades cambiantes de nuestros clientes. Este enfoque proactivo nos permite ayudarle a ofrecer sistemas de baterías para vehículos eléctricos seguros y de alto rendimiento, acelerando la transición hacia el transporte con energía limpia a nivel mundial.

Transforme su batery diseños con materiales más seguros y eficientes. Stanyl® SN-PURE de Envalior garantiza un rendimiento de batería duradero y fiable, permitiendo a los fabricantes impulsar el futuro del transporte limpio.

Contáctanos hoy para explorar cómo nuestras soluciones pueden optimizar tus sistemas de baterías.