重大突破!两大研发!硫化物固态电解质成本降92%……
氧硫化磷锂
从中国科学技术大学获悉,该校马骋教授开发了一种用于全固态电池的新型硫化物固态电解质,其原材料成本仅14.42美元每公斤,不到其它硫化物固态电解质原材料成本的8%。
该成果近日发表在国际著名学术期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上。
全固态电池有望克服锂离子电池难以兼顾续航和安全性的瓶颈,从而突破目前电池技术的玻璃天花板。固态电解质是成功构筑全固态电池的关键,性能优异的硫化物则被普遍认为最有希望实现全固态电池的实际应用。
“日本丰田、韩国三星等知名企业,都在过去的十几年内对此类材料进行了大量的研发投入。”马骋说,但硫化物固态电解质的成本普遍超过195美元每公斤,远高于实现商业化所需要的50美元每公斤。
这一问题的根源,在于硫化物固态电解质的合成需要使用大量昂贵的硫化锂(不低于650美元每公斤)。
在此次研究中,马骋开发了一种不以硫化锂作为原料的硫化物固态电解质——氧硫化磷锂,该原材料成本仅14.42美元每公斤,具有很强的成本竞争力。
据介绍,氧硫化磷锂保留了硫化物固态电解质独特优势。它和锂金属组成的对称电池能实现4200小时以上的室温稳定循环,而它和硅负极、高镍三元正极组成的全固态软包电池,在60℃下循环200次后,仍具有89.29%的容量保持率。
马骋说:“我们的工作表明硫化物固态电解质的成本问题并非无解。氧硫化磷锂作为一种新材料,在性能上仍有望实现进一步提升,我们也在为此继续努力。
纳米级“硫化物电解质”
据宜宾市经济和信息化局官微发布消息,位于宜宾三江新区的欧阳明高院士工作站(四川新能源汽车创新中心)在新能源汽车关键技术研发领域取得重大突破。该中心在全固态电池的核心材料——“硫化物电解质”的研发中,已经取得阶段性进展,并即将进入量产阶段。
硫化物电解质作为全固态电池的关键材料,其性能直接决定了电池的效能。四川新能源汽车创新中心的研发团队经过不懈努力,成功研发出纳米级“硫化物电解质”,这一突破性的进展对于推动全固态电池的商业化进程具有重要意义。
据了解,该纳米级“硫化物电解质”具有卓越的离子电导率,这将使电池在充放电速度上表现得更加出色,满足现代应用对高功率密度的迫切需求。此外,通过粒径调控技术,使材料具有更好的强度以及导电性,进一步提升了全固态电池的性能。
目前,四川新能源汽车创新中心正在规划一条年产百吨级的中试线,预计在今年年底动工建设。中试线运行顺利后,该中心还计划在2026年前建设一个千吨级的量产线,以满足市场对于高性能全固态电池的需求。
文章来源:中国科学技术大学、宜宾市经济和信息化局