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固态电池研究持续突破,特斯拉新锂电争锋叫板

作者:中国储能电站网 来源:凝视咨询 时间:2019-08-12 浏览:

【固态电池】中科院物理所聚合物固态钠电池研究取得重要进展

中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家研究中心清洁能源实验提出一种通过化学反应原位去除SPE中残余自由溶剂分子的方法。该方法关键在于通过调控选取合适溶剂、盐以及添加剂组合,在溶剂去除过程中巧妙设计盐-溶剂分子-添加剂两步化学反应过程,实现将残留的溶剂最终转化为一种稳定添加剂表面包覆层,进而达到彻底去除残余溶剂的目的。采用该工艺制备的SPE有效地降低了固态电池界面副反应,极大地提升了电池的库伦效率、循环稳定性和倍率性能。

采用磷酸钒钠(NVP)和金属钠(Na)分别作为正极和负极组装固态电池NVP|SPE|Na,NVP|FSI-Al2O3-AQ|Na固态电池首周可逆比容量为110mAh/g,库伦效率为93.8%,达到了采用液体电解质时的水平。NVP|FSI-Al2O3-AQ|Na固态电池在1C倍率下循环2000周的过程中,库伦效率始终保持在~100%,循环2000周以后容量保持率为92.8%,平均每周容量衰减率仅为0.0036%。对金属钠的对称电池在100μA/cm2的电流密度下可稳定循环800h。电池循环过程中电化学阻抗谱也保持相对稳定。采用本研究工作中所设计的SPE组装的固态钠电池的循环稳定性是目前所报道的循环稳定性最好的聚合物固态钠电池。

来源:ACS Publications

【固态电池】麻省理工团队发表新的富锂陶瓷电解质的方法

麻省理工学院的研究人员提出了一种新的脉冲激光沉积技术,以更少的热量来制造更薄的锂离子电解质,以改善固态锂电池的快充性能并提高工作电压。这种新技术的关键在于制备电解质锂石榴石组分与氮化锂层(Li3N)的交替层。首先,使用脉冲激光沉积工艺在约300摄氏度(572华氏度)下将这些层构建成像层状晶体。然后将它们加热至660℃并缓慢冷却(退火)。在退火过程中,几乎所有的氮原子都燃烧到大气中,来自原始氮化物层的锂原子则融合到锂石榴石中,形成一个富锂的陶瓷薄膜。石榴石薄膜中的额外锂含量允许材料保持带正电荷的锂离子(阳离子)快速通过电解质所需的立方结构。该论文由麻省理工学院副教授Jennifer L.M.Rupp带领的团队在《自然》杂志(能源子刊)上发表。

来源:MIT NEWS

【特斯拉】特斯拉与合作伙伴发现新锂电池技术路线

特斯拉电池研究小组与合作伙伴发表了新的研究报告,称发现了比固态电池能量密度更高且更稳定的新型锂电池技术,这或许将改变下一阶段动力电池技术的发展路线。此前,很多电池研究机构都将固态电池作为了下一阶段的首选,能量密度也是目前动力电池最为看重的技术参数。

该技术报告的全称为:LiDFOB/LiBF4液态电解质无阳极锂金属电池研究报告。其中核心的信息显示,此前很多研究对于下一阶段的锂金属电池不看好,认为电池中使用的传统液态电解质必须由固态电解质代替,以保持长期稳定循环所需的寿命和高能量密度。但在最新的实验中发现,采用LiDFOB/LiBF4液态电解质的无阳极锂金属电池在90次充放电循环后,仍可以剩余80%的电池容量和较高的稳定性,在能量密度上也并不亚于固态电池。

报告中还提到了如何解决用锂金属取代传统石墨阳极而不必使用固态电解质的问题。报告显示,实现锂金属阳极的另一个潜在途径是使用固态电解质,这被许多研究认为是未来最可行的技术手段。但目前固态电解质在多次充放电后无法实现稳定无枝晶的状态(稳定性),同时在大规模量产方面也存在问题,生产线动辄就需要数十亿美元的投入。而如果采用LiDFOB/LiBF4液体电解质的传统液态电解质方案,在满足了安全、密度以及寿命的同时,现有的制造设备就可以快速商业化量产这种新高能量密度电池。

来源:电池中国

【储能】比克电池储能业务牵手南网综合能源落地国家863课题示范项目

该项目是由深圳市比克动力电池有限公司与南方电网综合能源服务公司合作,共同建成的2.15MW/7.27MWh 梯次电池储能项目,历时四个月现已成功投入运营。作为用户侧储能项目,该项目将应用于工商业园区,主要功能是实现用电负荷的削峰填谷、提供电力辅助服务。项目实现了服务模式和解决方案两个层面的多重创新。该项目以创新的EPC合作形式展开,由南网综合能源投资,比克电池负责需求分析、系统方案设计、产品集成、施工、调试等全过程的EPC整体解决方案交付。项目充分展现了比克电池储能系统交付能力,是国内首个成功落地的梯次利用储能领域EPC服务模式项目。以此项目为起点,比克电池与南网综合能源已达成战略合作,未来将在储能领域共同拓展,展开更深层次的合作。

作为国家级863课题的实际应用示范工程项目,本次投入运营的储能项目采用智能化、模块化设计,集成了三元、磷酸铁锂两种技术方案,具备高安全性和高稳定性。同时,该项目是行业首个实现电池整包梯次利用的储能项目,将为目前行业热门的动力电池梯次利用和电化学储能研究提供实际的项目经验和关键技术的数据支撑。  

关键字:固态电池

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