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上海硅酸盐研究所的郭向欣团队,开发了聚环氧乙烷、锂镧锆氧复合的固体电解质,并研制了2Ah级的固态锂离子电池。
中国科学院物理研究所提出并验证了原位固态化的设想,研制的10Ah软包电芯能量密度达到310-390Wh/kg,体积能量密度达到了800-890Wh/L,该电池可以在室温和90℃循环。
目前开发生产的液态电解质锂离子电池的软包电芯中,一般液体电解质重量百分比为20-25%,负极为碳、硅等。从长远看,未来需要发展全固态金属锂电池,负极全部为锂,但面临很大的挑战。在未来短期和中期,介于全固态和液态电解质锂离子电池之间的技术,如混合固液电解质电池,可能会在提升能量密度的同时,兼顾安全性、倍率特性、循环性,首先实现商业化。
从开发混合固液电解质电池和全固态金属锂电池产业来看,需要重点开发固体电解质和金属锂材料,解决界面离子和电子传输,以及体积形变问题,多数设备可以通过采用现有锂离子电池和一次金属锂电池产业的制造装备来实现。此外,大规模生产金属锂电池的干燥房等生产环境控制技术也已经掌握。尽管开发混合固液电解质电池和全固态金属锂电池,还面临很多科学与技术的挑战,但这些方向同样充满了希望。
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