4月20-21日,以“聚焦硅基负极突破·擘画固态电池新篇”为主题的“2026硅碳负极材料大会暨固态电池技术交流论坛”在浙江宁波盛大举行。本次大会由中国电子材料行业协会电池材料分会指导支持,电池工业网、北京中工产研联合主办。
本次大会吸引了电池、新能源汽车、储能和电池材料领域的相关重点企业、知名机构和研究院所等数百位代表参会,共同探讨“双碳”目标下的硅碳负极行业发展路径,为行业交流、思想碰撞、资源汇聚搭建重要平台,为推动新质生产力、创新驱动绿色转型注入新动力。
大会主题演讲环节,中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究员姚霞银进行了以《硫化物全固态电池》为题的演讲。
姚霞银表示,全固态电池是一种与传统锂离子电池截然不同的技术。与传统液态电池相比,全固态电池在安全性与能量密度方面具有显著优势,是电动汽车、储能系统等领域的理想选择。
目前,全固态锂电池已成为全球企业和研究机构角逐的焦点。
国内,中国科协于2021和2022连续两年将全圆态二次电池列力对工程技术创新具有关键作用的工程技术难题,并于十四五在国中国家层面布局全固态电池相关项目。美国,从国家层面全面布局全固态电池,规划国家锂电蓝图2021~2030年,并由能源部为26个实验室提供2.09亿美元,注电动汽车,特别是硫化物固体电解质研发占比较重。欧盟,通过ASTRABAT项目开发全固态电池,由8个欧洲国家的14个合作伙伴组成的联合体负责。日本,日本新能源和工业技术发展组织启动了第二阶段固态锂离子电池项目,该项目斥资100亿日元,涉及了23家车企、电池及材料制造商,另有15家大学/公共研究机构参与。韩国,K-batery发展战略总投资40.6万亿韩元,计划2027年全国态电池商业化三星电子、LG、现代、SK、国立首尔大学、汉阳大学等。
全固态电池有多种类型,根据固体电解质材料的不同,可以分为硫化物、氧化物和聚合物固态电池。其中硫化物固态电池使用的是无机硫化物材料作为电解质,这类材料通常具有较高的锂离子电导率,接近或超过传统液态电解质的水平,因此备受市场关注。
随后,姚霞银从固体电解质及其薄膜研究进展、界面研究进展、全固态电池三个角度,对团队在硫化物固态电池研究方面的工作成果进行了展示。
固态电解质和薄膜方面,电解质的目标是具有高电导率、粘结剂稳定性、溶剂的稳定性、空气的稳定性、硅负极的稳定性等特点,同时硫化物固体电解质粉体柔软、延展性好且离子电导率高,在湿法制备薄膜方面具有很好的发展前景。
界面研究方面,团队提出了一种同时可以满足水分和界面稳定性的有效方法,即通过气固反应在Li10GeP2S12颗粒的表面引入一层氟化锂涂层,形成了具有核壳结构的固态电解质LiF@Li10GeP2S12。
全固态电池方面,硫化物电解质与极性有机溶剂和空气的强反应性会导致电解质结构和电化学性能的退化,已成为湿法涂覆工艺在硫化物基全固态电池应用中面临的挑战。而PVDF,正从最初的电极粘结剂,逐步演化为复合固态电解质的骨架材料,为全固态电池提供机械与化学的双重保障。
来源:电池工业网
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