中国科学院青岛生物能源与过程研究所在硫化物电解质研究领域取得了显著进展,这一突破对于新能源汽车行业具有重大意义。该研究所的先进储能材料与技术研究组成功解决了硫化物全固态电池叠层工艺的行业痛点和瓶颈问题,为大型车载电池的制作铺平了道路。
全固态电池因其高安全性、稳定性和能量密度而备受关注,被视为下一代电池技术的前沿。与传统的有机电解液电池相比,全固态电池有效解决了寿命短、易燃和易爆等问题。硫化物固体电解质的电导率超过10^-2 S cm^-1,具有适宜的电化学窗口,并且在高温(60℃)下不会氧化、低温下不会凝固,这些特性使得硫化物全固态锂电池不仅能量密度高,而且倍率性能优越,被认为是电动汽车理想的电源选择。
该研究团队开发的多层叠片软包电池在经过300次循环后,容量几乎没有衰减,显示出卓越的性能和可靠性。目前,团队正在积极筹备20Ah硫化物全固态电池的成型生产线,并与产业链上下游的合作伙伴共同加速技术的研发和验证,目标是在2026年实现硫化物全固态电池的批量化生产。
图:中国科学院青岛生物能源与过程研究所突破硫化物固态电池技术
中科院青岛能源研究所已经建立了公斤级硫化物电解质的批量制备中试线,能够稳定制备公斤级硫化物电解质。此外,研究所还搭建了全固态电池小试制备线,研发的高电压、长寿命软包全固态锂离子电池在常温0.5C倍率下经过1000次循环后,容量保持率达到了92%,且电池性能仍在持续测试中。这一性能表现已经接近丰田公司设定的1500次循环、容量保持80%的标准。
综上所述,中国科学院青岛生物能源与过程研究所在硫化物全固态电池领域的研究成果,不仅为新能源汽车提供了一种高安全性和高能量密度的电源解决方案,也为全球电池产业的发展和创新奠定了坚实的基础。随着技术的进一步成熟和产业化进程的推进,硫化物全固态电池有望在未来几年内实现商业化应用,为电动汽车行业带来革命性的变革。