2024固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈企業(yè)家峰會(huì)現(xiàn)場(chǎng)
電池百人會(huì)-電池網(wǎng)6月28日訊(常青 林音 江蘇蘇州 圖文直播)6月28日,固態(tài)電池行業(yè)盛會(huì)——2024固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)生態(tài)圈企業(yè)家峰會(huì)在蘇州相城舉行。本屆論壇由中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、電池百人會(huì)、蘇州市新時(shí)代工商管理企業(yè)家聯(lián)合會(huì)新能源專(zhuān)委會(huì)主辦,本次盛會(huì)匯聚全球產(chǎn)學(xué)研金用等各界力量,圍繞“新技術(shù) 新賽道 新力量”這一主題掀起頭腦風(fēng)暴,共同探討固態(tài)電池技術(shù)的最新進(jìn)展、面臨的挑戰(zhàn)、解決方案及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì),推動(dòng)其商業(yè)化進(jìn)程,搭建起深度溝通、合作的橋梁和紐帶。
香河昆侖新能源材料股份有限公司研發(fā)總監(jiān)孫春勝
28日下午,香河昆侖新能源材料股份有限公司研發(fā)總監(jiān)孫春勝在論壇上做了題為《固態(tài)電池的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及展望》的主題演講,分享了高能量密度電池面臨的主要問(wèn)題、固態(tài)電池的機(jī)遇與挑戰(zhàn)、固體電解質(zhì)的發(fā)展等,電池網(wǎng)摘選了其部分精彩觀點(diǎn),以饗讀者:
電池技術(shù)的發(fā)展,主要就是在提升能量密度的同時(shí)又要保證安全性,同時(shí)還要兼具長(zhǎng)壽命、低溫性能等因素。因此,這些性能要素同樣也是未來(lái)高能量密度電池的主要發(fā)展難點(diǎn)。
孫春勝講道,隨著正負(fù)極高容量化,正極高鎳化、高壓化等,液態(tài)電解液的高電壓溶劑(>5.0V)發(fā)展緩慢,難以支撐5.0V以上及高鎳正極界面穩(wěn)定性的應(yīng)用需求。同時(shí),液態(tài)電解液的寬溫應(yīng)用突破發(fā)展緩慢,本征安全性的提升發(fā)展緩慢。
如何在保證安全性的同時(shí),打造性能均衡的高能量密度電池?孫春勝留意到:“各個(gè)國(guó)家提出的電池能量密度的發(fā)展目標(biāo),目前提到400Wh/kg、500Wh/kg的時(shí)候,都要往固態(tài)方面靠,單純依靠傳統(tǒng)的液態(tài)電池是不能完全滿(mǎn)足的?!?/span>
電池體系方面,電導(dǎo)率需要維持在10-3 S/cm以上;為了滿(mǎn)足制程的需要,固體電解質(zhì)需要有一定程度的空氣耐受性;為了滿(mǎn)足電池的性能需求,在5.0V以上的高電壓狀態(tài)下,可以維持固體電解質(zhì)與正極或負(fù)極的界面穩(wěn)定及緊密接觸。
工藝制程問(wèn)題方面,主要挑戰(zhàn)為厚度較薄的SSEs。目前來(lái)看,聚合物或復(fù)合SSEs距離實(shí)際應(yīng)用最近。
界面反應(yīng)問(wèn)題方面,不管是氧化物電解質(zhì)還是硫化物電解質(zhì),其與過(guò)渡金屬氧化物正極間因存在副反應(yīng),離子互擴(kuò)散等;硫化物電解質(zhì)還出現(xiàn)氧化還原反應(yīng)。最為有效的措施是在陰極表面包覆一層ZrO2,Nb或LiNbO3,這一緩沖層既抑制了電極與電解質(zhì)的界面副反應(yīng),又能提供電子導(dǎo)電性和離子導(dǎo)電性。
陰極問(wèn)題方面,陰極放大的關(guān)鍵挑戰(zhàn)在于同時(shí)兼顧高能量密度、機(jī)械強(qiáng)度、組裝兼容性和制造工藝的可靠均勻性;大電池的關(guān)鍵參數(shù),即使在實(shí)驗(yàn)室的水平上也還沒(méi)有完全實(shí)現(xiàn)。
陽(yáng)極問(wèn)題方面,最重要的挑戰(zhàn)在于界面的不均勻性。
據(jù)孫春勝介紹,昆侖新材雖然目前主要做液態(tài)電解液,但立足于未來(lái)市場(chǎng),公司也在積極布局固體電解質(zhì)等方面的材料,其透露,公司在固態(tài)電解質(zhì)的發(fā)展戰(zhàn)略為齊頭并進(jìn),重點(diǎn)推進(jìn)(氧化物,硫化物,鹵化物、凝膠聚合物及功能膜)。
在氧化物方面,昆侖新材產(chǎn)品涉及到NASICON型、Garnet型,鈣鈦礦型的各種粒度規(guī)格的粉體和Slurry。其中,氧化物NASICON型可達(dá)到小試水平,D50可以控制在55-800納米之間,粒徑范圍都是根據(jù)應(yīng)用需求來(lái)定做。
硫化物固體電解質(zhì),昆侖新材可以做到接近10mS/cm,把粒徑控制在比較小的水平,并且已經(jīng)送樣不少客戶(hù),反饋較好。
另外,昆侖新材也可以做正極或負(fù)極、隔膜上使用的漿料,粒徑分布較為均勻。
在產(chǎn)能布局方面,昆侖新材現(xiàn)在主要生產(chǎn)基地在湖州和宜賓。湖州的產(chǎn)能有6萬(wàn)噸,在建產(chǎn)能10萬(wàn)噸。宜賓公司現(xiàn)在是12萬(wàn)噸,在建的還有另外12萬(wàn)噸。
(以上觀點(diǎn)根據(jù)論壇現(xiàn)場(chǎng)速記整理,未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。)