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硫化物全固態(tài)電池研發(fā)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新突破

作者:劉艷杰 來源:光明日報 發(fā)布時間:2024-09-23 瀏覽:

中國儲能網(wǎng)訊:近日,中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所(以下簡稱“青島能源所”)先進儲能材料與技術(shù)研究組武建飛研究員帶領(lǐng)團隊在硫化物全固態(tài)電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新突破。該團隊研發(fā)的基于硫化鋰正極的高比能長循環(huán)全固態(tài)鋰硫電池,能量密度超過600瓦時每千克,與商業(yè)化的鋰離子電池相比,其能量密度高出1倍有余。并且,因不使用稀有金屬,該研究徹底解決了鋰電正極材料的高成本難題。目前,相關(guān)成果已發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Small上。

  據(jù)悉,全固態(tài)電池根據(jù)電解質(zhì)分類,主要包括聚合物、氧化物和硫化物三種體系。其中,無機硫化物固態(tài)電解質(zhì)離子電導(dǎo)率最高,同時還具有質(zhì)地柔軟易成形、晶界電阻小、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點。因此,掌握全固態(tài)電池制備技術(shù)并實現(xiàn)量產(chǎn),成為各國搶占汽車領(lǐng)域的重要關(guān)口,更是打造新能源領(lǐng)先地位的關(guān)鍵一環(huán)。

  2024年3月,武建飛帶領(lǐng)團隊解決了硫化物全固態(tài)電池疊層工藝的行業(yè)痛點及瓶頸問題,打通了硫化物全固態(tài)電池大型車載電池制作工藝的最后一道難關(guān),在硫化物軟包電池疊片技術(shù)上取得關(guān)鍵性突破。近期,團隊又開發(fā)出基于硫化鋰正極的高比能長循環(huán)全固態(tài)鋰硫電池,該電池的能量密度超過600瓦時每千克,并且在常溫下循環(huán)6200次后,其容量仍可保持84.4%,搭配商業(yè)化的硅碳負極組裝全電池后﹐常溫下循環(huán)400次放電比容量仍保持初始容量的97%以上。

  “推進全固態(tài)電池關(guān)鍵材料及核心技術(shù)的研發(fā)進程,對于新舊動能轉(zhuǎn)換、打造我們在新能源領(lǐng)域的領(lǐng)先地位具有重大意義?!蔽浣w表示,全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)仍然面臨一系列科學(xué)難題和工藝設(shè)備挑戰(zhàn),全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)鏈需要重新構(gòu)建和完善,全生命周期產(chǎn)業(yè)鏈也需要進行相應(yīng)調(diào)整。

  據(jù)團隊成員、青島能源所助理研究員趙富華介紹,目前,全固態(tài)軟包電池已完成實驗室技術(shù)創(chuàng)造,進入中試生產(chǎn)線的建設(shè)階段。力爭到2026年底,率先在青島實現(xiàn)硫化物全固態(tài)電池批量化生產(chǎn)并投放市場。


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