新品推荐18|ARC-S37磺酸衍生物电解液添加剂评测分析

一、性能总结与分析

如鲲新材开发的 ARC-S37,相较于传统添加剂DTD,核心竞争力体现在:界面成膜更优、高倍率性能更强、极端温度适配性更好、性能可调性强,更适应灵活场景的调配。以下为具体评测数据,欢迎行业伙伴积极交流。

二、评测条件

s37 评测条件

三、实验数据(各维度性能表现与机理分析)

1.成膜特性和首次充放电效率

01成膜电位差异:

经过dQ/dV分析可知,ARC-S37存在两个成膜电位峰(2.1V、2.36V),而DTD成膜电位为2.32V。其关键优势在于ARC-S37的2.1V成膜电位早于DTD的2.32V,可实现“优先成膜”,抑制溶剂进一步消耗。

02成膜峰强度规律:

随着ARC-S37添加量的增加,2.1V成膜峰强度逐渐变强,说明其高添加量成膜反应更充分,SEI膜的构建更完整。

03首效表现

各组首效差异较小,基础组首效均值为79.5%,实验组首效均值在79.1~79.6%之间,其中0.2%ARC-S37首效最高(79.6%)。这一结果表明:ARC-S37的优先成膜过程未明显增加电荷消耗,避免了“提前成膜导致首效下降”的问题。
s37首效表现

2.倍率充放电性能

倍率性能直接反映电芯在高电流充放电场景下的实用性,ARC-S37在该维度展现出显著优势,且存在明显的添加量依赖规律,具体详情如下图:
s37不同倍率性能图
s37不同倍率性能放电

01倍充性能:

ARC-S37全添加量均优于基础组,且倍充的容量保持率与添加量成正相关性。具体表现,1.0%ARC-S37性能最优。如高倍率4C条件下,DTD保持率显著偏低,而1.0%ARC-S37保持率最高,体现出该添加剂构建的SEI膜具有更优的离子传导性。

02倍放性能:

低倍率无差异,高倍率ARC-S37优势显著——≤3C倍率条件下,DTD与各ARC-S37组放电保持率差异较小;5C高倍率放电条件下,所有ARC-S37组均优于DTD,且添加量越多,放电性能越优异(如5C倍放电时,1.0%ARC-S37保持率高于DTD约10%)。

3.高低温放电性能

s37高低温

01 常温(25℃)~高温(55℃):

各组差异极小,ARC-S37放电性能无明显优势;

02 低温(<0℃):

不同ARC-S37添加量均优于基础组,且温度越低优势越明显,如-20℃时,0.8%ARC-S37容量保持率约51.4%,而基础组仅为36.6%。

4. 高温性能

01 高温存储性能

ARC-S37在该维度呈现 “高添加量最优” 特征:0.8%和1.0%ARC-S37容量保持率和恢复率表现最优,其高于基础组2~3%,且内阻变化率相对于基础组更稳定,说明高添加量ARC-S37构建的SEI膜在高温下不易分解,能有效抑制电解液氧化与活性物质流失。
s37高温存储性能
s37初始内阻

02 高温循环性能

高温循环性能(45℃):与高温存储性能不同,0.2%ARC-S37表现最佳——其循环容量保持率(300次循环)比其他组(包括DTD、高添加量ARC-S37)高1.0%,而0.5%、0.8%、1.0%ARC-S37与DTD基本无差异。推测低添加量ARC-S37构建的SEI膜更薄且韧性更好,在长期循环中不易开裂,而高添加量SEI膜过厚易导致循环后期阻抗上升。
s37高温循环性能

四、ARC-S37的核心优势总结

相较于传统添加剂DTD,ARC-S37的核心竞争力体现在以下4点: ①界面成膜更优:2.1V优先成膜,抑制溶剂消耗,且首效无损失; ②高倍率性能更强:4C快充、5C快放性能优于DTD,适配高功率场景; ③极端温度适配性更好:-20℃低温放电保持率高于基础组15%以上,60℃高温存储稳定性高于基础组2%-3%; ④性能可调性强:不同添加量可针对性优化高温循环(0.2%ARC-S37)、低温放电(0.8%ARC-S37)、高倍率充放电(1.0%ARC-S37)等场景。

五、ARC-S37差异化添加量建议

不同应用场景,推荐ARC-S37最优添加量:
s37 差异化添加量
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