Lithium-Ionen-Akkus spielen heutzutage eine immer wichtigere Rolle im Alltag, doch die Lithium-Akku-Technologie weist noch einige Probleme auf. Hauptgrund dafür ist der in Lithium-Akkus verwendete Elektrolyt Lithiumhexafluorophosphat (LiPF6), der sehr feuchtigkeitsempfindlich ist und bei hohen Temperaturen nur eingeschränkt stabil arbeitet. Instabilität und Zersetzungsprodukte korrodieren die Elektrodenmaterialien und beeinträchtigen so die Sicherheit der Akkus. Gleichzeitig weist LiPF6 Probleme wie geringe Löslichkeit und niedrige Leitfähigkeit bei niedrigen Temperaturen auf, wodurch es für leistungsstarke Lithium-Akkus ungeeignet ist. Daher ist die Entwicklung neuer Lithiumsalze als Elektrolyt mit hervorragenden Eigenschaften von großer Bedeutung.
Bislang haben Forschungseinrichtungen eine Vielzahl neuer Lithiumsalze als Elektrolyte entwickelt. Zu den bekanntesten zählen Lithiumtetrafluoroborat und Lithiumbisoxalatborat. Lithiumbisoxalatborat zeichnet sich durch seine geringe Zersetzungsrate bei hohen Temperaturen, seine Unempfindlichkeit gegenüber Feuchtigkeit, seinen einfachen Syntheseprozess, seine Umweltverträglichkeit, seine elektrochemische Stabilität, sein breites elektrochemisches Fenster und die Fähigkeit zur Bildung einer guten SEI-Schicht auf der Oberfläche der negativen Elektrode aus. Allerdings führt seine geringe Löslichkeit in linearen Carbonatlösungsmitteln zu einer niedrigen Leitfähigkeit, insbesondere bei niedrigen Temperaturen. Untersuchungen haben gezeigt, dass Lithiumtetrafluoroborat aufgrund seiner geringen Molekülgröße eine hohe Löslichkeit in Carbonatlösungsmitteln aufweist und somit die Leistung von Lithiumbatterien bei niedrigen Temperaturen effektiv verbessern kann. Allerdings bildet es keine SEI-Schicht auf der Oberfläche der negativen Elektrode. Das Elektrolyt-Lithiumsalz Lithiumdifluoroxalatborat vereint aufgrund seiner Strukturmerkmale die Vorteile von Lithiumtetrafluoroborat und Lithiumbisoxalatborat hinsichtlich Struktur und Leistung, nicht nur in linearen Carbonatlösungsmitteln. Gleichzeitig kann es die Viskosität des Elektrolyten reduzieren und die Leitfähigkeit erhöhen, wodurch die Tieftemperatur- und Schnellladefähigkeit von Lithium-Ionen-Batterien weiter verbessert wird. Lithiumdifluoroxalatborat bildet zudem, ähnlich wie Lithiumbisoxalatborat, eine Schicht mit spezifischen Strukturmerkmalen auf der Oberfläche der negativen Elektrode. Ein gut ausgebildeter SEI-Film ist größer.
Vinylsulfat, ein weiteres nicht-lithiumhaltiges Additiv, bildet ebenfalls einen SEI-Film. Es kann den Kapazitätsverlust der Batterie verringern, die anfängliche Entladekapazität erhöhen, die Ausdehnung der Batterie bei hohen Temperaturen reduzieren und die Lade-/Entladeleistung, d. h. die Zyklenzahl, verbessern. Dadurch wird die Ausdauer und Lebensdauer der Batterie verlängert. Aus diesem Grund gewinnen Elektrolytadditive zunehmend an Bedeutung, und die Marktnachfrage steigt.
Gemäß dem „Leitfadenkatalog zur Anpassung der Industriestruktur (Ausgabe 2019)“ entsprechen die Elektrolytzusätze dieses Projekts dem ersten Teil der Förderkategorie, Artikel 5 (Neue Energien), Punkt 16 „Entwicklung und Anwendung mobiler neuer Energietechnologien“, Artikel 11 (Petrochemische Industrie), Punkt 12 „Modifizierte wasserbasierte Klebstoffe und neue Schmelzklebstoffe, umweltfreundliche Wasserabsorptionsmittel, Wasseraufbereitungsmittel, Molekularsiebe, festes Quecksilber, quecksilberfreie und andere neue effiziente und umweltfreundliche Katalysatoren und Additive, Nanomaterialien, Entwicklung und Herstellung von Funktionsmembranmaterialien, hochreinen Reagenzien, Fotolacken, Elektronikgasen, Hochleistungsflüssigkristallmaterialien und anderen neuen Feinchemikalien“. Nach Prüfung und Analyse nationaler und lokaler industriepolitischer Dokumente, wie beispielsweise der „Bekanntmachung zu den Richtlinien der Negativliste für die Entwicklung des Wirtschaftsgürtels (zur Erprobung)“ (Dokument Nr. 89 des Changjiang-Büros), wird festgestellt, dass es sich bei diesem Projekt nicht um ein eingeschränktes oder verbotenes Entwicklungsprojekt handelt.
Der Energieverbrauch des Projekts bei Erreichen der Produktionskapazität umfasst Strom, Dampf und Wasser. Das Projekt nutzt derzeit branchenweit fortschrittliche Produktionstechnologien und -anlagen und setzt verschiedene Energiesparmaßnahmen um. Nach der Inbetriebnahme haben alle Energieverbrauchsindikatoren ein hohes Niveau im Vergleich zu anderen Branchen in China erreicht und entsprechen den nationalen und branchenspezifischen Vorgaben für energieeffizientes Design, Überwachung und Betrieb. Solange das Projekt während der Bau- und Produktionsphase die in diesem Bericht vorgeschlagenen Energieeffizienzindikatoren, Produktenergieverbrauchsindikatoren und Energiesparmaßnahmen umsetzt, ist es aus Sicht einer rationellen Energienutzung wirtschaftlich. Daher wird festgestellt, dass das Projekt keine Online-Ressourcennutzung erfordert.
Die geplante Projektgröße beträgt 200 t/a Lithiumdifluoroxalatborat, wovon 200 t/a Lithiumtetrafluoroborat als Rohstoff für Lithiumdifluoroxalatborat-Produkte verwendet werden. Dieses wird ohne weitere Aufbereitung hergestellt, kann aber je nach Marktnachfrage auch separat als Fertigprodukt produziert werden. Die Produktionsmenge an Vinylsulfat beträgt 1000 t/a. Siehe Tabelle 1.1-1

Tabelle 1.1-1 Liste der Produktlösungen