《鈉離子電池用電解液》編制說明

《鈉離子電池用電解液通用技術(shù)規(guī)范》編制說明2023年7月1《鈉離子電池用電解液通用技術(shù)規(guī)范》編制說明能源是人類文明進(jìn)步的物質(zhì)基礎(chǔ)。近些年來，社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不停進(jìn)步和發(fā)展，人類社會(huì)碳中和的迫切形勢(shì)下，如何良好地利用可再生能源來代替?zhèn)鹘y(tǒng)化石能源以改變現(xiàn)在不合理的能源結(jié)構(gòu)是人類社會(huì)面臨的首要問題之一。風(fēng)能、太陽能和潮汐能都是清潔的可再生能源，但它們都具有間歇性、不穩(wěn)定等特點(diǎn)，這對(duì)可再生能源的利用造成了很大的不便。為了將這些可再生能源集成至電網(wǎng)中，成本低廉、性能優(yōu)異的大規(guī)模能源儲(chǔ)存技術(shù)的發(fā)展成在各種儲(chǔ)能技術(shù)中，電化學(xué)二次電池儲(chǔ)能技術(shù)具有靈活性好、能源轉(zhuǎn)換效率高以及維護(hù)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，是一種極具應(yīng)用前景的大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)。而且，其中具有代表性的鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)鏈完備，目前已經(jīng)成為便攜式電子設(shè)備（如手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、數(shù)碼相機(jī)等）的主要電源，并逐漸應(yīng)用于電動(dòng)汽車領(lǐng)域。合理利用目前鋰離子電池的產(chǎn)業(yè)鏈有利于在短期內(nèi)發(fā)展出可實(shí)際應(yīng)用的大規(guī)模能源存儲(chǔ)技術(shù)。大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展勢(shì)必加劇鋰資源的匱乏以及對(duì)鋰離子電池安全性的擔(dān)憂，因此，急需發(fā)展新一代低成本和高安全的儲(chǔ)能器件。鈉離子電池是一種新型的可再充電電池技術(shù)，與傳統(tǒng)的鋰離子電池相比，鈉離子電池具有資源豐富、成本低廉和高安全性等優(yōu)勢(shì)。在工信部《關(guān)于在中國(guó)大力發(fā)展鈉離子電池的提案》中指出，鈉離子電池等新型電池作為推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的壓艙石，是支撐新能源在電力、交通、工業(yè)、通信、建筑、軍事等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的重要基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵支撐之一。2021年11月底國(guó)務(wù)院印發(fā)的《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》（國(guó)能發(fā)科技〔2021〕58號(hào)）中，支持鈉離子電池前沿技術(shù)和核心技術(shù)裝備攻關(guān)?？萍疾吭凇笆奈濉逼陂g實(shí)施的“儲(chǔ)能與智能電網(wǎng)技術(shù)”重點(diǎn)專項(xiàng)中，也將鈉離子電池技術(shù)列為子任務(wù)，積極推動(dòng)鈉離子電池的規(guī)模化生產(chǎn)以及在儲(chǔ)能、兩輪電動(dòng)車領(lǐng)域的應(yīng)用示范。中國(guó)鈉離子電池技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用將開發(fā)新的技術(shù)路線，鈉離子電池的廣泛應(yīng)用將一定程度上緩解由于鋰資源短缺引發(fā)的新能源發(fā)展受限問題，提高清潔能源利用電解液是鈉離子電池中重要的組成部分，它在正負(fù)極之間負(fù)責(zé)離子傳輸?shù)慕橘|(zhì)，在平2衡和轉(zhuǎn)移兩個(gè)電極之間的離子電荷方面起著關(guān)鍵作用。目前，鈉離子電池用電解液的鈉鹽有高氯酸鈉、六氟磷酸鈉、雙氟磺酰亞胺鈉和雙三氟磺酰亞胺鈉等，溶劑包括了碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯和二乙二醇二甲醚等，添加劑有氟代碳酸乙烯酯等。鈉離子電池最有應(yīng)用前景的負(fù)極材料是硬碳，正極材料包括氧化物、聚陰離子類和普魯士藍(lán)類材料，在鈉離子電池中電解液會(huì)和正負(fù)極同時(shí)接觸并且反應(yīng)生成電極/電解質(zhì)界面膜，這層界面膜的穩(wěn)定性決定著鈉離子電池的電化學(xué)性能。電解液中存在著部分雜質(zhì)，如痕量水分、其它金屬離子和游離酸等，這些雜質(zhì)影響著電解液在電極材料一方面，氫氟酸會(huì)腐蝕電池內(nèi)部的金屬零件、電池外殼、封口等，最終導(dǎo)致電池破損和漏液，另一方面，氫氟酸會(huì)破壞電極/電解質(zhì)界面膜，造成界面膜的過度生長(zhǎng)，消耗活性鈉離子，最終使得電池容量不斷衰減。電解液中的其它金屬離子也會(huì)對(duì)電池容量造成損失，其原理也是對(duì)電極/電解質(zhì)界面膜造成破壞導(dǎo)致的活性物質(zhì)損耗。因此，高純度、高質(zhì)量的電目前，鈉離子電池產(chǎn)業(yè)處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期，與鋰離子電池相比其技術(shù)尚不夠成熟，因此有必要對(duì)其使用的電解液進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)。本標(biāo)準(zhǔn)緊密貼近我國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，可以為鈉離子電池用電解液的性能檢測(cè)和驗(yàn)收提供依據(jù)，對(duì)鈉離子電池工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用1、按照GB/T1.1－2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》2、參照相關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)定，在編制過程中著重考慮了科學(xué)性、適用性和可操作根據(jù)《中國(guó)國(guó)際科技促進(jìn)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》的有關(guān)規(guī)定，經(jīng)中國(guó)國(guó)際科技促進(jìn)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)化工作委員會(huì)及相關(guān)專家技術(shù)審核，批準(zhǔn)《鈉離子電池用電解液通用技術(shù)規(guī)范》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定計(jì)劃，計(jì)劃編號(hào)為：C12023033。本標(biāo)準(zhǔn)由香河昆侖新能源材3（二）標(biāo)準(zhǔn)起草單位本標(biāo)準(zhǔn)的主要起草單位是香河昆侖新能源材料股份有限公司、杉杉新材料(衢州)有限公司，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)文檔起草及相關(guān)文件的編制等。江蘇海寶新能源有限公司、江蘇傳藝鈉電科技有限公司、洛陽大生新能源開發(fā)有限公司、深圳市比亞迪鋰電池有限公司、蘇州悅鈉新能源科技有限公司、清華大學(xué)、天津常興儲(chǔ)能科技有限公司、武漢大學(xué)、上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院等公司參與起草，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)中重要技術(shù)點(diǎn)的研究和建議，并參與標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)（三）標(biāo)準(zhǔn)研制過程及相關(guān)工作計(jì)劃項(xiàng)目立項(xiàng)前，標(biāo)準(zhǔn)編制小組查閱、研讀相關(guān)國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，廣泛搜集鈉離子電池用電解團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)通知公示后，標(biāo)準(zhǔn)編制小組首先組織了標(biāo)注制定工作會(huì)議，各編寫人員根據(jù)工作計(jì)劃分工和編寫要求開展了相關(guān)工作。在標(biāo)準(zhǔn)起草期間，編制小組主編單位及參編單位組織了數(shù)次內(nèi)部研討會(huì)和專家咨詢會(huì)，經(jīng)過多次修改，于2023年7月完成了標(biāo)準(zhǔn)初2023年10月初，標(biāo)準(zhǔn)編制小組先后通過現(xiàn)場(chǎng)會(huì)議、視頻會(huì)議、電話等多種形式征集行業(yè)專家相關(guān)意見和建議。針對(duì)征集的意見，標(biāo)準(zhǔn)編制小組召開了研討會(huì)，將收集到的意見進(jìn)行匯總處理分析，在充分吸納合理意見的基礎(chǔ)上，先后修改和完成標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容，于2023年10月底根據(jù)在各單位反饋意見基礎(chǔ)上，形成了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿并由中國(guó)國(guó)際科技促進(jìn)會(huì)提1)標(biāo)準(zhǔn)需要具有行業(yè)特點(diǎn)，指標(biāo)及其對(duì)應(yīng)的分析方法要積極參照采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)4本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了鈉離子電池用電解液通用技術(shù)要求，正文部分共分六章，內(nèi)容包括標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍、規(guī)范性引用文件、要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志、包裝、運(yùn)輸和儲(chǔ)存。六、與有關(guān)法律法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系遵守和符合相關(guān)法律法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求。GB/T3143《液體化學(xué)產(chǎn)品顏色測(cè)定法(Hazen單GB/T6682-2008《分析GB/T26125《電子電氣產(chǎn)品六種限用物質(zhì)(鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯和多溴二HG/T4067《六氟磷酸鋰電解5七