中國粉體網(wǎng)訊 據(jù)外媒報道,,韓國SK集團旗下電池制造商SK on成功研發(fā)出新款氧化物固態(tài)電解質(zhì)(oxide-based solid-state electrolyte),,具有全球最高鋰離子電導率,,并有望提升全固態(tài)電池(all-solid-state battery)的競爭力,。
該氧化物固態(tài)電解質(zhì)由SK on與檀國大學(Dankook University)材料科學與工程院的Park Hee-jung教授所帶領的團隊聯(lián)合研發(fā),。且SK on現(xiàn)已在韓國內(nèi)外為該技術(shù)成果申請了專利,。
SK on及其研發(fā)團隊對氧化物固態(tài)電解質(zhì)材料LLZO(由鋰,、鑭、鋯,、氧構(gòu)成)的添加劑進行了調(diào)整,。相較于現(xiàn)有產(chǎn)品鋰離子電導率,新材料的鋰離子電導率提升了70%,,實現(xiàn)了世界最高電導率,。鋰離子電導率是指鋰離子在電解質(zhì)中的移動速率,。較高移動速度將強化電池輸出,加快充電速度,。此外,,這項技術(shù)還能均勻控制LLZO微觀結(jié)構(gòu),從而確�,?諝夥(wěn)定性(atmospheric stability),。SK on表示,通常情況下,,固態(tài)電解質(zhì)易受到濕度及二氧化碳的影響,,因此長期暴露在外將降低性能,而該氧化物固態(tài)電解質(zhì)則在這方面表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性,。
盡管與硫化物固態(tài)電解質(zhì)(oxide-based solid-state)相比,,氧化物固態(tài)電解質(zhì)的離子電導率較低,但其化學穩(wěn)定性較高,。氧化物固態(tài)電解質(zhì)與陰極材料發(fā)生反應時活動性較低,,從而抑制了可能引發(fā)火災的鋰枝晶(lithium dendrite)形成等問題,進而可以用高容量鋰金屬陽極替代石墨陽極,。
得益于氧化物固態(tài)電解質(zhì),,電池容量得到顯著增加,。使用液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池(LiB),,其最大工作電壓最高可達4.3 V,而使用氧化物固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池的最大工作電壓高達5.5V,。SK on公司表示:“若將該新款氧化物固態(tài)電解質(zhì)運用于電池生產(chǎn)中,,理論上可以將電池容量提高25%�,!�
該氧化物固態(tài)電解質(zhì)材料不僅可用于基于NCM(鎳,、鈷、錳)陰極材料的全固態(tài)電池,,還可以用于可固化的鋰硫電池(lithium-sulfur battery),、鋰氧電池(lithium-air battery)等下一代電池,以及SK on正在研發(fā)的聚合氧化物復合材料(polymer-oxide composite)全固態(tài)電池,。
如果將其運用于下一代電池,,該氧化物固態(tài)電解質(zhì)可同時保證防火安全性,以及長途駕駛,。SK on下一代電池研究中心負責人Choi Kyung-hwan表示:“這種兼具離子導電性和空氣穩(wěn)定性的固態(tài)電解質(zhì)是制造高質(zhì)量全固態(tài)電池的創(chuàng)新技術(shù),,且具備連鎖反應�,!蔽覀儗⒒谖磥砑夹g(shù)競爭力,,在下一代電池領域率先抓住增長機會,。”
目前,,SK on正在研發(fā)兩款全固態(tài)電池:聚合氧化物復合材料固態(tài)電池和硫化物固態(tài)電池,。SK on的目標是在2026年生產(chǎn)上述兩款電池的早期原型,并在2028年實現(xiàn)商業(yè)化,。目前,,該公司的下一代電池試驗工廠正在忠清南道大田市(Daejeon, South Chungcheong Province)電池研究中心建設,預計將于2024年完工,。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/蘇簡)
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