Solvionic社 Solviolyteシリーズ(Liイオン電池向け電解質)

Solvionic社は、イオン液体を開発・製造するフランスのメーカーで、90種類以上のイオン液体を自社で製造しています。
欧州のエネルギー産業に関する各種プロジェクトに参加しており、十分に水分をケアした電池研究向けの製品が充実しています。

電解液として使用できるSolviolyteシリーズの販売を開始しました。Solviolyteシリーズは、高いエネルギー密度を実現するだけでなく、電池やバッテリーパックの安全性を大幅に向上させます。さらに、この電解液を使うことで、電池の使用中も安全性が保たれ、取り扱いが簡単で便利になり、コスト面でも効率的な運用が可能になります。

特長

  • 高エネルギー密度を実現しつつ、セルおよびバッテリーパックの安全性を大幅に向上
  • 電解質の不燃性により作業時や保管、輸送時の安全性を強化

製品データ (Full cell LNMO - Graphite at 25°C)

スピネル型LNMO (Li1Ni0.5Mn1.5O4) は、Coフリーの約5Vの高電圧動作が可能な次世代正極材料です。Solviolyteと組み合わせることで、優れた耐久性と安定性を実現します。Solviolyte E625使用時は、0.5 Cで900サイクル後も容量90%を維持し、クーロン効率は99.8%と高い性能を示します。高速充放電時も容量低下はわずかで、高精度なエネルギー貯蔵が可能です。

25℃、C/2レートでのLNMO-グラファイトフルセルのサイクル寿命
図1:25℃、C/2レートでのLNMO-グラファイトフルセルのサイクル寿命
25℃でのLNMO-グラファイトフルセルのサイクル中の充放電電圧
図2:25℃でのLNMO-グラファイトフルセルのサイクル中の充放電電圧

Cell details
Coin cell 2032

LNMO (TOPSOE) :1 mAh.cm-2 –Φ=13 ㎜
Graphite:1.25 mAh.cm-2 –Φ=14 ㎜
N/P 1.25
Separator:Glass fiber

Testing conditions
Standard Electrolyte : 1M LiPF6 in EC:DEC
1:1 (wt%) + 1wt% LiBOB + 1wt% TMSP

Formation protocol : 2 cycles at C/20 from 3.5V to 5V (CC)
Cycle life test at C/2 between 5-3.5V (CC)
Galvanostatic cycling at 25℃ at 100% DOD

25℃でのSolviolyteを用いたLNMO-グラファイトフルセルのレート性能
図3:25℃でのSolviolyteを用いたLNMO-グラファイトフルセルのレート性能
標準電解液 Solviolyte E624 Solviolyte E625
容量が90%維持されるサイクル数 279 633 900
容量が90%の状態でのクーロン効率 99.74% 99.50% 99.80%

製品データ (Full cell LNMO - Graphite at 45°C)

45℃でのサイクル試験では、容量低下の速度が25℃の約6倍に達し、一定サイクル後に90%の容量保持率となります。これは、正極の遷移金属溶解が増加するために起こる一般的な現象です。
しかし、Solviolyteを採用した場合、標準的な電解質と比べて容量低下が大幅に抑えられ、高温環境でも優れた寿命性能を示します。

45℃、C/2レートでのLNMO-グラファイトフルセルのサイクル寿命
図:45℃、C/2レートでのLNMO-グラファイトフルセルのサイクル寿命

Cell details
Coin cell 2032

LNMO (TOPSOE) :1 mAh.cm-2 –Φ=13 ㎜
Graphite:1.25 mAh.cm-2 –Φ=14 ㎜
N/P 1.25
Separator:Glass fiber

Testing conditions
Standard Electrolyte : 1M LiPF6 in EC:DEC
1:1(wt%) + 1wt% LiBOB + 1wt% TMSP

Formation protocol : 2 cycles at C/20 from 3.5V to 5V (CC)
Cycle life test at C/2 between 5-3.5V (CC)
Galvanostatic cycling at 25℃ at 100% DOD

標準電解液 Solviolyte E626
容量が90%維持されるサイクル数 51 147
容量が90%の状態でのクーロン効率 99.39% 99.73%

製品データ (Full cell LNMO - Li Metal at 25°C)

Solviolyte E623およびE628電解質は、リチウム金属負極を用いたフルセルで優れた安定性を示します。100%の放電深度で700サイクル後も容量の94%以上を維持し、長寿命を実現しています。不燃性でありながら、従来の可燃性炭酸塩電解液を上回る優れたサイクル安定性を発揮します。さらに、低Cレートではグラファイトからリチウム金属負極に切り替えることで放電容量が約15%向上し、高Cレート (2C) でも120mAh/g以上を維持、容量低下は約10%に抑えられます。一方、グラファイトの負極では同条件で容量低下が30%に達します。

25℃、0.5CレートでのLNMO-リチウム金属フルセルのサイクル寿
図1:25℃、0.5CレートでのLNMO-リチウム金属フルセルのサイクル寿命
25℃でのLNMO-リチウム金属フルセルの充放電電圧
図2:25℃でのLNMO-リチウム金属フルセルの充放電電圧

Cell details
Coin cell 2032

LNMO (TOPSOE) :1 mAh.cm-2 –Φ=13 ㎜
Li Metal: –Φ=14㎜,
Thickness: 40 μm

Separator:Glass fiber

Testing conditions
Formation protocol : 2 cycles at C/20 from 3.5V to 5V (CC)
Cycle life test at C/2 between 5-3.5V (CC)
Galvanostatic cycling at 25℃ at 100% DOD

25℃でのLNMO-リチウム金属セルのレート性能
図3:25℃でのLNMO-リチウム金属セルのレート性能
Solviolyte E623 Solviolyte E628
700サイクル目の容量保持率 94.50% 93.66%
700サイクル目のクーロン効率 99.92% 99.95%

製品一覧

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