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长阳科技:固态电池复合电解质膜技术领先

时间:2024-11-22 来源:小编 点击:

长阳科技:固态电池复合电解质膜技术领先长阳科技传统业务进展较好,固态、半固态新型隔膜短期承压。 根据公司公告,截止2024上半年,公司稳中有升。传统

长阳科技:固态电池复合电解质膜技术领先

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长阳科技传统业务进展较好,固态、半固态新型隔膜短期承压。

       根据公司公告,截止2024上半年,公司稳中有升。传统优势项目反射膜、光学基膜等业务营收稳步增加,固态电池复合电解质膜、CPI膜等项目静待放量。在净利润方面,由于公司新型隔膜等项目尚处于产能爬升及建设期间,产能尚待释放,存在一定亏损,后续随着产能释放,该情况将有望得以逆转。

       期间费用基本稳定,重视创新维持高研发投入。2024年前三季度,公司共发生期间费用1.76亿元,期间费用率17.53%同比略有提升1.72 %。其中,公司重视研发,2024前三季度共发生研发费用0.52亿元,研发费率5.16%同比下降0.47 %;发生财务费用0.10亿元,较去年同期增加0.19亿元,对期间费用率的上升造成了一定影响。

       夯实核心基础,静待固态/半固态隔膜放量。在目前公司重点布局的固态电池复合电解质膜方面,公司产品在改善固态和半固态电池的循环寿命,电池的容量、使用温度、安全性和循环性能较传统隔膜有突破性的提升。同时,公司还积极布局可作为盖板、基材、触控等环节的重要原材料用于折叠屏幕等柔性显示结构中的CPI薄膜(无色透明聚酰亚胺薄膜)。公司通过全资子公司浙江长阳科技有限公司投资建设“年产100万平方米无色透明聚酰亚胺薄膜项目”,公司积极布局相关产能建设,该产品成功后,有望打破国外企业对CPI薄膜的长期垄断。


拓展阅读
固态电解质膜

       固态电解质膜是固态电池中的关键部件,是由质子传导材料制成的质子交换膜,在固态电池中用于隔离正负极,防止短路,同时为锂离子在正负极之间的传输提供通道。

作用原理

       在充电过程中,锂离子从正极脱出,通过固态电解质膜迁移到负极;放电时,锂离子则从负极脱出,经过固态电解质膜回到正极,从而实现电池的充放电循环。

主要类型及特点

       1.氧化物电解质膜:综合性能佳,化学稳定性好,机械性能较好,能够承受一定的压力和变形而不易破裂,对电池的组装和使用过程中的安全性有保障;拥有超过5V的高电压窗口,更适配高压正极材料体系,可提高电池的能量密度;成本相对较低,适合大规模生产和应用。

       离子电导率相对一般,低于硫化物电解质,这会在一定程度上影响电池的充放电速度和性能。

       2.硫化物电解质膜:离子电导率高,能够实现快速的锂离子传输,可使固态电池具备较高的功率密度和快速充放电能力;热稳定性好,在高温环境下仍能保持较好的性能,有助于提高电池的安全性和可靠性。

       但对空气较敏感,容易与空气中的水分和氧气发生反应,导致电解质膜的性能下降甚至失效,因此对生产和储存环境要求较高;制备难度大,工艺复杂,成本较高;电化学窗口相对较窄,在一定程度上限制了其与正负极材料的匹配性;有可能产生硫化氢等有害气体,存在一定的安全隐患。

       3.聚合物电解质膜:加工性能好,具有较好的柔韧性和可塑性,易于加工成各种形状和尺寸的膜,适用于不同类型的固态电池;可以与电极材料形成良好的界面接触,降低界面电阻,提高电池的性能;成本相对较低,原材料来源广泛。

       但热稳定性差,在高温下容易发生软化、变形等问题,影响电池的安全性和使用寿命;高电压耐受性差,在高电压条件下容易发生分解等反应,限制了其在高能量密度电池中的应用。

作用制备方法

       干法工艺:将固态电解质材料压制成片状材料。这种方法具有生产效率高、绿色环保、生产成本低等优势,但制成的薄膜厚度较大,可能会影响锂离子的传输效率。

       湿法工艺:包括骨架支撑成膜、模具支撑成膜以及正极支撑成膜等。该方法可以制备出较薄的电解质膜,但存在生产流程复杂、生产成本高、需要使用大量溶剂等缺点,且溶剂的去除过程可能会影响电解质膜的性能。

       其他新型制备方法:如利用层状双氢氧化物作为离子导电剂和荧光增白剂,结合聚乙烯醇/聚偏氟乙烯两个聚合物基质,通过溶液混合法和简单的热处理制备高导电自支撑固态电解质薄膜。

性能要求

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部分膜类公司

       长阳科技:已经开发出不同技术路线的固态和半固态电池用薄膜,获得了行业头部客户和腰部客户的订单,在聚合物固态电解质电池领域优势明显,其产品的离子电导率领先同行一个数量级。

       恩捷股份其控股子公司湖南恩捷于2024年10月3日宣布与中南大学技术团队经过持续的联合开发与攻关,成功研发全固态硫化物电解质膜产品。该产品薄度可小于30μm,室温下离子电导率可达2ms/cm,已完成实验室技术定型,可小批量制备,正广泛接受国内外头部电池企业验证。

       星源材质氧化物、聚合物固态电解质膜已经具备量产化制备的条件,产品已经进入多家客户认证或测试阶段,并开始小批量供货给多家知名头部客户。

       美联新材:控股子公司安徽美芯拥有半固态电池隔膜的技术储备,目前已收到中试订单,全固态膜没有进行研发。

       天津力神:2024年6月申请了名为“固态电解质膜及其制备方法和固态电池”的专利,其固态电解质膜包括双层电解质膜,具备良好的机械强度,易于规模化生产。

文章来源: 产业一号、网络由高性能膜材料编辑整理