中科院全固態(tài)電池中試線完成落地

近日，中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所（簡稱：青島能源所）高性能20Ah車載硫化物全固態(tài)電池中試線落地青島嶗山區(qū)巨峰光學(xué)醫(yī)療器械產(chǎn)業(yè)園，力爭2026年率先實(shí)現(xiàn)硫化物全固態(tài)電池批量化生產(chǎn)。

據(jù)悉，該中試線依托青島中科源本新能源有限公司，由青島能源所研究員武建飛創(chuàng)立，包括硫化物固體電解質(zhì)和硫化物全固態(tài)軟包電池兩條生產(chǎn)線，可實(shí)現(xiàn)從材料制備到電池組裝的全鏈條高效率生產(chǎn)，進(jìn)一步優(yōu)化電池性能，解決硫化物全固態(tài)電池規(guī)模化生產(chǎn)的技術(shù)、工程問題，為后續(xù)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，為電池產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級提供有力支撐。目前團(tuán)隊(duì)正積極布局100兆瓦時(shí)中試線，預(yù)計(jì)2025年下半年完成。力爭到2026年底，率先實(shí)現(xiàn)硫化物全固態(tài)電池批量化生產(chǎn)并投放市場。

武建飛研究員介紹，中試線使用的第一代正極為高鎳三元正極，軟包電池單體循環(huán)4000次，容量保持80%以上，處于國際國內(nèi)領(lǐng)先水平，初步解決了全固態(tài)電池的壽命問題。第二代正極將使用改性硫化鋰正極，該正極已實(shí)驗(yàn)室開發(fā)驗(yàn)證完畢，能量密度超過600瓦時(shí)每千克，是目前商業(yè)化鋰離子電池能量密度的2倍以上；常溫下循環(huán)6200次后仍保持初始容量的84.4%。此工作已獲得國際著名專業(yè)期刊SMALL雜志報(bào)道，目前正在中試產(chǎn)線上進(jìn)行初步驗(yàn)證，預(yù)計(jì)一兩年內(nèi)可實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)。第三代正極計(jì)劃使用硫正極，將電池能量密度進(jìn)一步提升到800瓦時(shí)每千克。

武建飛研究組與固態(tài)電池

武建飛帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)自2016年開始布局硫化物全固態(tài)電池的研究工作。研究組自主開發(fā)了高性能硫化物固體電解質(zhì)制備技術(shù)、電極包覆及連續(xù)涂布技術(shù)、超薄電解質(zhì)膜制備及轉(zhuǎn)印技術(shù)以及高性能軟包電池制備技術(shù)等多項(xiàng)新技術(shù)，開發(fā)出具備優(yōu)異倍率、循環(huán)和低溫性能的全固態(tài)軟包電池。5C倍率放電容量保持率為63.7%；-20℃放電比容量為室溫的81%（0.1 C）；率先突破全固態(tài)軟包鋰電池循環(huán)壽命差的技術(shù)難點(diǎn)，成功開發(fā)出長循環(huán)壽命的全固態(tài)軟包鋰電池，循環(huán)4000次，容量保持率為80%。

2024年1月28日，由武建飛研究組完成的無機(jī)硫化物全固態(tài)電池關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目，在青島通過了由中國化工學(xué)會組織的成果鑒定。由中國科學(xué)院院士、南開大學(xué)副校長陳軍等9位專家組成的鑒定委員會一致認(rèn)為，該項(xiàng)目通過自主創(chuàng)新，技術(shù)成熟，研究成果達(dá)到國際先進(jìn)水平，部分成果國際領(lǐng)先。

據(jù)中科院青島能源所4月10日消息，武建飛研究組在硫化物電解質(zhì)研究取得新進(jìn)展，解決了硫化物全固態(tài)電池疊層工藝的行業(yè)痛點(diǎn)及瓶頸問題，打通了硫化物全固態(tài)電池的大型車載電池制作工藝的最后一道難關(guān)，在硫化物軟包電池疊片技術(shù)上取得關(guān)鍵性突破。研究團(tuán)隊(duì)制備的多層疊片軟包電池循環(huán)300次，容量幾乎不衰減，性能還在繼續(xù)測試中。

參考來源：青島能源所、大眾日報(bào)、網(wǎng)絡(luò)公開信息等

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