本篇文章来自于索理德创始人慈立杰基础研发团队,主要介绍了硫化物固体电解质和正极薄膜的无溶剂制备方法,以及由其组装的全固态电池的长循环寿命和优异的倍率性能。
深圳索理德新材料科技有限公司是一家专注固态电池核心材料研发、生产和销售的高新技术企业,主要产品和技术包括硅碳负极材料、氧化物固态电解质材料、粘结剂、导电剂等新型锂电材料。其中有机无机复合电解质研究生产在国内名列前茅,硫化物固态电解质的研究近段时间也取得重大突破,目前已利用无溶剂方法制备的硫化物固体电解质膜和正极薄膜实现了全固态电池长循环寿命,全固态软包电池也表现出出色的性能,意味着其未来规模商用的可能。为了推动固态电池技术发展和使其产业化,我司多个固态电解质实验室正在建设落实中,并将持续通过工艺优化进行产品迭代。
全固态锂金属电池因其优异的安全性和高能量密度被认为是最有前途的下一代电池,电解质材料又是全固态锂电池技术的核心,如何提高电池能量密度延长其使用寿命,其中减少硫化物电解质层厚度至关重要。
索理德创始人慈立杰基础研发团队使用设计的硫化物电解质薄膜和正极薄膜大幅改善了电池性能。具有两种薄膜组装的全固态电池在500次循环后的容量保持率从86.4%提高到91%。此外,全固态软包电池同样表现出优异的电化学性能,表明硫化物基固态电池规模商用成为可能。该研究以题目为“Long cycle life all-solid-state batteries enabled by solvent-free approach for sulfide solid electrolyte and cathode films”的论文发表在化学工程领域国际顶级期刊《Chemical Engineering Journal》。
制备的硫化电解质薄膜具有高的离子电导率,为8.4 mS cm-1,薄膜厚度为40 μm。同时,Li6PS5Cl薄膜和正极薄膜组装的全固态电池具有超长的循环寿命和优异的倍率性能,其稳定的循环性能远远优于同类液体锂电池。
【一】硫化物固态电解质薄膜的制备与表征
【二】电池组装
【三】电池性能
【四】软包电池性能
综上所述,作者通过对电池电解质薄膜的设计,在实现全固态电池长循环寿命,提高电池性能方面取得了重大进展。同时,这项工作也为全固态软包电池未来规模商用提出可能。
参考文献
原文始发于微信公众号(索理德新材料):索理德突破全固态电池长循环寿命难题:无溶剂方法制备硫化物固体电解质膜和正极薄膜
新能源汽车的快速发展带动了动力电池的高速增长。动力电池生产流程一般可以分为前段、中段和后段三个部分。其中,前段工序包括配料、搅拌、涂布、辊压、分切等,中段工序包括卷绕/叠片、封装、烘干、注液、封口、清洗等,后段主要为化成、分容、PACK等。材料方面主要有正负极材料,隔膜,电解液,集流体,电池包相关的结构胶,缓存,阻燃,隔热,外壳结构材料等材料。 为了更好促进行业人士交流,艾邦搭建有锂电池产业链上下游交流平台,覆盖全产业链,从主机厂,到电池包厂商,正负极材料,隔膜,铝塑膜等企业以及各个工艺过程中的设备厂商,欢迎申请加入。
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