1. 痛点问题
里程焦虑、安全焦虑是当前新能源汽车动力电池亟待解决的关键问题。金属锂负极具有高比容量、低电极电势和低密度等优势,与高比容量正极匹配有望实现大幅提升能量密度。然而,传统的液态电解质存在泄漏、易挥发以及循环过程中的锂枝晶生长等严重的安全隐患。因此,开发新型电解质体系,匹配高比容量正负极材料,兼具安全性与高能量密度,是当前动力电池研究开发的核心问题。
2. 解决方案
与液态电解质相比,固态电解质不易挥发、热稳定性高,具有更好的安全性能。针对电解质和电极的固/固界面接触问题,发展了多种电解质和电极材料合成方法,构筑固态金属锂电池创造了条件。
3. 竞争优势分析
高能量密度:以复合锂负极、固态电解质和高比容量正极装配高比能软包电池。复合锂负极和聚合物电解质具有较好兼容性,最终装配的软包电池可达到领先的能量密度。
高安全性:本项目设计的电池可满电状态通过针刺测试,未观察到起火、爆炸现象。
4. 市场应用前景
在新能源汽车的动力电池领域,能量密度和安全性是两个评估的重要指标。当前商业化的锂离子电池主要以石墨为负极,磷酸铁锂、三元镍钴锰为正极,能能量密度较低导致的里程焦虑是当前动力电池发展的瓶颈之一。本项目可展现更高能量密度。另一方面,结合固态体系的安全性,在未来的动力电池发展中极具竞争力。
5. 发展规划
在现有技术基础上,进一步优化电解质、电极材料,开发更高能量密度、更长循环寿命的软包电池。拟通过技术许可方式开展成果转化,推广更大规模的电芯级高能量密度电池的制备。
6. 知识产权情况
已获得发明专利授权