锂离子电池添加剂及电解液领域产学研技术合作

需求的背景和应用场景

随着新能源产业的快速发展，锂离子电池作为能量存储的核心部件，在电动汽车、储能系统、消费电子等多个领域展现出广泛应用前景。然而，当前锂离子电池技术仍面临诸多挑战，如成本高、循环寿命有限、快充放电性能不佳、高低温环境下的性能衰减以及电池产气等问题，这些问题严重制约了锂离子电池的进一步推广和应用。特别是在极端气候条件下，如北方极寒地区和南方炎热地区，电池性能的稳定性和可靠性成为亟待解决的关键问题。此外，固态锂离子电池作为下一代电池技术，其电解质及添加剂的开发对于提高电池使用寿命和降低生产成本具有重要意义。同时，随着硅碳负极体系、高电压、高镍三元等新型电池材料的出现，对电解液添加剂也提出了新的要求。另外，在光伏领域，钙钛矿等有机光伏材料的光电转化效率及稳定性也是当前研究的热点。此外，电子电气、半导体行业对于高性能有机硅改性聚酰亚胺材料的需求也日益增长。因此，本技术需求旨在通过产学研技术合作，共同开发适用于不同应用场景的锂离子电池电解液添加剂、固态电解质及添加剂、以及有机光伏材料和电子电气材料等，以满足行业发展的迫切需求。

要解决的关键技术问题

1. 低成本、超长循环、高倍率快充放电、高低温改善、抑制电池产气等电解液添加剂的开发：需研究新型添加剂配方，通过优化添加剂组合和浓度，实现电解液性能的全面提升，同时降低生产成本。
2. 低成本、高电导率固态锂离子电池电解质及添加剂的开发：需研发新型固态电解质材料，解决固态电解质电导率低、成本高的问题，并开发与之匹配的电解液添加剂，提高固态锂离子电池的综合性能。
3. 低成本、硅碳负极体系的锂离子电池电解液添加剂的开发：需针对硅碳负极体系的特性，开发专用电解液添加剂，提高电池循环稳定性和快充放电性能。
4. 低成本、高电压、高镍三元等电解液添加剂的开发：需研究适用于高电压、高镍三元等新型电池体系的电解液添加剂，解决电池在高温、高压下的性能衰减问题。
5. 钙钛矿等有机光伏材料体系的开发：需研发高效、稳定的钙钛矿、有机高分子等光伏材料，提高光电转化效率和材料稳定性。
6. 有机硅改性聚酰亚胺材料的开发：需开发具有优异性能的有机硅改性聚酰亚胺材料，满足电子电气、半导体行业对高性能材料的需求。

效果要求

通过本次产学研技术合作，预期达到以下效果：

1. 技术创新：开发出具有自主知识产权的锂离子电池电解液添加剂、固态电解质及添加剂、有机光伏材料和有机硅改性聚酰亚胺材料，提升我国在新材料领域的核心竞争力。
2. 成本降低：通过优化配方和工艺，降低生产成本，提高产品性价比，促进新能源产业和电子信息产业的快速发展。
3. 性能提升：显著提高锂离子电池的循环寿命、快充放电性能、高低温适应性和安全性，以及光伏材料的光电转化效率和稳定性，满足不同应用场景的需求。
4. 产业转化：推动科研成果的快速转化和应用，促进产业链上下游企业的协同发展，形成产学研用紧密结合的良性循环。