《固态电池产业路径思考》主要探讨了固态电池的研究思路、解决方案、已取得的成果以及TC固态电池的介绍。以下是核心内容的整理:
一、固态电池优势
- 高比能
- 耐高温
- 易匹配高电压镍钴锰(NCM)正极和金属锂负极
二、固态电池关键共性问题
- 固态电解质离子电导率低
- 固-固界面匹配性缺少可视量化手段
- 固态电池缺乏成熟规模化生产工艺
三、研究思路
- 电芯中液含量递减:从非水性凝胶到全固态
- 能量密度递增:从250Wh/kg到500Wh/kg
- 复合固态电解质:液-固原位转变机理,精准固化,与现有动力产线工艺兼容性好
- 高电压NCM正极:增强型离子传输调控表面修饰,适配高镍高压材料产业化需求
- 原位界面应力表征:突破固-固界面应力的可量化手段,直观揭示固态电池的界面失效机理
四、解决方案
- 凝胶聚合物电解质(GPE)和聚合物固态电解质的开发
- 复合固态电解质的离子导电率提升
- 原位界面应力表征技术的发展
五、已取得成果
- 发表文章:关于固态电池的研究和凝胶聚合物电解质的开发
- 提交专利:涉及原位开环共聚合制备凝胶共聚物电解质的方法,以及改善氧化物固态电解质导电性能的方法等
六、TC固态电池介绍
- 复合固态电解质层、正极侧无机固态电解质层和负极侧无机固态电解质层的开发
- 关键创新点包括固态电解质种类、尺寸、前驱体、锂盐筛选等
- 固态电池制造的关键创新点,如兼容传统锂电工艺的同步精准固化
七、GPE基软包电池
- 两种软包电芯产品,容量分别为57Ah和63Ah,电压平台为3.6V
- 材料体系为NCM811SiO/C,具有较高的比能量密度和体积能量密度
- 循环性能数据,展示了电池在不同条件下的荷电保持率和变化率
此外,还提供了对固态电池产业的深入分析,包括技术挑战、研究进展和潜在的解决方案。