最新！日本团队研发出高导电性的固态电解质【附固态电解质技术分析】

时间: 2024-06-14 17:19:58 |   作者: 汽车零部件

  7月23日，日本东京工业大学等机构参与的团队最近在美国《科学》杂志上发表了一篇论文，宣布研发出了一种高导电性的固态电解质，被称为“锂超离子导体”。通过这一种新型电解质，使全固态锂电池特性有了显著提升。

  据东京工业大学发布的公报，研究人员制造了一种膜厚度为1毫米的钴酸锂正极。这种正极的单位面积容量提高了1.8倍，达到了迄今为止全固态电池的最大值。而新材料的离子电导率明显提高的原因是因为新材料呈现出复杂且非常不规则的元素分布。研究显示，新材料中锂离子移动时的能量势垒仅为原导体的一半，这才明显提升了全固态锂电池特性。

  东京工业大学表示，这项成果将为纯电动汽车、智能电网等领域使用的下一代蓄电设备的研发带来新的方向。

  目前，全固态电池分为三大技术路径，分别是聚合物全固态电池、氧化物全固态电池和硫化物固态电池。

  不过，目前全球固态电池技术还不成熟，固态电池存在固-固界面接触难题，内阻较大，循环性能、倍率性能差。

  同时，固态电池加工工艺流程较多，存在加工工艺难度大的问题。硫化物固态电解质对生产环境要求苛刻，需隔绝水和氧气，加工工艺和大规模量产技术尚未解决。另一方面，固态电池生产所带来的成本多为生产的全部过程成本。根据国际新能源网多个方面数据显示，固态电池生产的全部过程成本占比超50%，而锂离子电池的生产的全部过程成本仅为20%-30%;银碳层大规模生产所需的贵金属纳米银成本比较高。因此，要实现固态电池商业化仍需时日。

  中国国家工程院院士李兴伟：固态电池是电池技术发展的重要方向，具有高单位体积内的包含的能量、高安全性和长寿命等优势。但目前仍存在技术难题，如固态电解质的稳定性和固态电池的制造成本等。

  中国科学院院士钱七虎：固态电池是电动汽车领域的关键技术，有望实现电池单位体积内的包含的能量的大幅度的提高和充电速度的大幅提高。预计固态电池将在未来10年内实现商业化应用。

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