登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
全固态电解质具有优异的机械强度和良好的离子电导率,因此结合金属锂负极能够实现400Wh/kg以上的能量密度,是下一代高能量密度储能电池的有力竞争者。但是全固态电解质还面临着界面接触阻抗过大,特别是在正极一侧,大大制约了全固态电解质的应用。
(来源:微信公众号“新能源Leader” ID:newenergy-leader 作者:凭栏眺)
为了克服全固态电解质在应用中存在的问题,固/液混合电解质体系是一个可行的方案,近日牛津大学的Jingyuan Liu(第一作者)、Lee R. Johnson(通讯作者)和Peter G. Bruce(通讯作者)研究了Li6.5La3Zr1.5Ta0.5O12固态电解质与LP30液态电解质混合使用时的界面稳定性,也就表明LP30电解液会在LLZTO固态电解质表面发生分解,产生一层界面层,导致界面阻抗大幅增加。
在锂离子电池中正极是由颗粒状的含锂氧化物构成,因此正极呈现疏松多孔的状态,因此常规的固态电解质与正极材料之间存在接触较差,存在阻抗过大的问题。理论上通过加入液态电解质能够较好的解决这一问题,但是之前对于固态/液态电解质界面稳定性的研究多数采用的是La0.55Li0.35TiO3和Li1+xAlxGe2-x(PO4)3固态电解质,但是这两类固态电解质在金属锂表面存在稳定性差的问题,目前能够与金属锂负极稳定接触的氧化物电解质主要是石榴石类的,例如Li6.5La3Zr1.5Ta0.5O12(LLZTO)固态电解质,因此作者在该项研究中液采用了固态的LLZTO与LP30电解液体系研究了固态电解质与液态电解质之间的界面稳定性问题。研究表明LLZTO电解质与LP30液态电解质界面存在不稳定性的现象,在经过150h的循环后界面阻抗稳定在了580 Ω cm2,因此即便是在5mA/cm2的电流密度下也会在电池内产生3V左右的电压衰降,这在实际应用中是无法忍受的。
为了分析固态/液态电解质界面的稳定性,作者采用交流阻抗工具对界面阻抗和界面容抗进行了测量,从下图A中可以看到在循环过程中界面阻抗持续升高,表明固态/液态电解质界面稳定性并不好,作者将阻抗的变化分为了4个区间:在区间1内,界面阻抗的值为220Ω cm2,这表明即便是仅仅装配完5min,固态/液态界面已经发生了复杂的反应,建立起了较大的阻抗。在区间2范围内(20min-30h),界面阻抗增加了大约90%,而容抗则降低了25%,在区间3的范围内界面阻抗增加了22%,容抗降低了23%,这表明LP30电解液在固态电解质LLZTO表面稳定性较差,发生分解生成了一层界面层,阻碍了Li+的扩散。
通过扫描电镜图片能够看到在反应,在与LP30反应2h后,由于LP30浸入到LLZTO之中,引起了固态电解质形貌的变化,在反应30h后,LLZTO表面则生成了一层平均厚度在350nm的表面层,在反应100h后界面层的平均厚度则达到了420nm。
作者采用XPS工具对LP30电解液与LLZTO固态电解质的分解产物进行了研究,F1s测试结果表明LLZTO表面层存在LiF、LiPF6和PFy,而O1s和C1s则表明表面层中还存在Li2O、CO32-和Li-O-C。
为了分析界面阻抗变化对于电池循环性能的影响,作者采用了4电极体系对电解质在循环过程中的极化行为进行了研究,电流密度为0.1mA/cm2,在循环的初期极化从0.12V增加到了0.19V,意味着界面阻抗增加了700Ω cm2,由于在四电极体系中固态电解质LLZTO有两个界面,因此每个界面增加的阻抗值为350Ω cm2。
在实际使用中,界面阻抗主要来自两部分:一部分是金属锂/固态电解质界面,另一部分为固态电解质/液态电解质部分。因此一个10um后的LLZTO固态电解质层阻抗为1.2Ω cm2左右,而根据之前的研究金属锂/固态电解质界面阻抗可以降低到2Ω cm2左右,但是在该研究中发现LLZTO/LP30界面阻抗却高达580Ω cm2,这会使得电池在5mA/cm2的电流密度下产生3V左右的电压降,在实际应用中这是难以接受的。
Jingyuan Liu的研究表明石榴石结构的LLZTO固态电解质虽然与金属锂之间稳定性较好,但是在与LP30电解液在接触时却会导致电解液分解,在LLZTO表面产生LiF、Li2O、Li2CO3,以及一些有机化合物,导致界面阻抗大幅增加,引起电池极化显著增加,因此在固/液混合体系锂电池开发的过程中,需要格外关注固态电解质/液态电解质的界面稳定性问题。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
北极星储能网讯,近日,湖南省人民政府办公厅发布关于印发《支持郴州市锂电新能源全产业链高质量发展的若干措施》的通知。全力支持郴州市把资源优势转化为产业优势,推进锂电新能源全产业链高质量发展。措施指出,培育产业集群。支持郴州市以锂电关键材料创新、尾矿尾渣资源化利用为基础,发展绿色含锂
北极星储能网获悉,据贵州志喜科技有限公司消息,4月29日下午,遵义市人民政府、华电(贵州)新能源公司与广州志喜科技公司在遵义市行政中心正式签署了战略合作协议。根据协议,广州志喜科技公司将投资约53亿元,在遵义市推进一个全钒液流储能全产业链项目,为华电(贵州)新能源公司的风电开发项目做
北极星储能网讯,4月26日上午,广东省佛山市顺德区招商局与广东安洋博创智能科技有限公司举行签约仪式,安洋智能的“智能化锂电池生产设备产业基地项目”落地北滘镇拓野零碳智造产业园。项目计划租用1.5万平方米厂房,投资额1亿元,固定资产投资额不少于1500万元,3年内累计经济贡献不低于3000万元。厂
北极星储能网获悉,据恒安储能消息,2024年4月29日,江苏恒安储能科技有限公司(简称“恒安储能”)与辽宁省朝阳市北票经济技术开发区正式签订合作协议,宣布将在辽宁省朝阳市北票经开区共同建设一座年产10GWh的锌溴液流储能电池生产基地,一期计划建成投产2GWh。恒安储能与北票市人民政府、朝阳北票经
近日,由无锡市检验检测认证研究院筹建的国家高端储能产品质量检验检测中心(江苏)获得国家市场监督管理总局批准成立(国市监检测函〔3034〕53号)。该中心是长三角地区唯一的“国字号”储能领域质检中心,填补了区域内“储能+氢能”检验检测能力空白。同时,检研院还获批建设江苏省市场监管重点实验
北极星储能网讯,4月29日,广东省能源局发布关于科翔8GWH钠离子储能电池及相关产品项目节能报告的审查意见。根据公告显示,科翔8GWH钠离子储能电池及相关产品项目采用的主要技术标准和建设方案符合国家相关节能法规及节能政策的要求,原则同意该项目节能报告。项目主要建设内容包括:建设年产8GWh钠离
据瑞浦兰钧消息,2024年4月29日,瑞浦兰钧与全球知名储能集成商POWIN于上海青山实业大厦正式签署12GWh问顶320Ah储能电芯合作框架协议POWIN总裁JeffreyWaters、技术总监MichaelBennett、市场高级副总裁DannyLu,瑞浦兰钧总裁曹辉博士、副总裁侯敏博士、储能事业部总经理刘思一行出席本次签约仪式,并对
储能产业成为一场旷日持久的生存淘汰赛已是行业共识。随着竞争日趋白热化,已有不少储能企业因成本过高、技术迭代缓慢、业务布局不当等而掉队。优胜劣汰是商业竞争的常态,在产品革新的节奏、市场开发的力度、技术路线的选择等方面,跟上市场同时抢占市场,也将成为接下来筛选优质储能企业的标准。动储
4月27日,第十六届重庆国际电池技术交流会/展览会(CIBF2024)在重庆国际博览中心盛大启幕。兰钧新能源展台现场络绎不绝,参观者的目光被兰钧储能和动力领域的新品牢牢吸引,324Ah、174Ah动力电芯及圆柱电池系统、ET电池系统作为本次展会的亮点展品广受赞赏。商储相共融价值释无遗27日下午,兰钧324Ah
4月29日下午,国轩高科在2023年度业绩说明会上表示,产能过剩是行业发展到一定阶段后自发进行的市场调整,其本质是劣质产能出清的过程,锂电池行业对产品的安全、品质、性能要求极高,高端和优质产能一直是稀缺的。
4月27日,第十六届重庆国际电池技术交流会/展览会(CIBF2024)在重庆国际博览中心拉开帷幕。天合储能(展位号:S5-T105)携全线天合芯产品首次亮相CIBF展台,同步展出新一代柔性储能电池舱Elemanta2和工商业智慧储能柜Potentia蓝海。全线天合产品闪耀登场天合芯,作为天合储能的核心产品系列,在本次重
4月27日至29日,CIBF2024第十六届重庆国际电池技术交流会/展览会上,2200多家电池及其产业链企业汇聚山城,展示最新技术和产品。一家去年才成立的重庆企业——领新(重庆)新能源有限公司(以下简称“领新新能源”)在会上宣布,其固态聚合物电池生产线已实现量产,一期产能为每年0.5GWh(1GWh相当于10
在全球新能源的发展浪潮中,电池技术以其独特的魅力和潜力,引领着行业的发展方向。4月27日,由中国化学与物理电源行业协会主办、天津中电新能源研究院有限公司承办的“第十六届重庆国际电池技术交流会/展览会(CIBF2024)”在重庆国际博览中心盛大开幕。此次展览规模盛大,总面积近18万平方米,横跨14
北极星储能网获悉,据卫蓝新能源消息,2024年4月22日,北京卫蓝新能源科技股份有限公司与钇威汽车科技有限公司在钇威汽车科技有限公司合肥签署了战略合作协议。双方将基于江淮钇为全球第二代纯电平台——DI平台,合作开发4695大圆柱半固态电芯应用的车型,该车型将采用原位固态技术,实现整车600km-100
据“乐陵经济开发区”消息,目前,金启航乐陵基地固态隔膜车间进度:隔膜涂覆线生产工艺优化方案已确定,图纸设计完成,各项施工改造工作正在有序推进,力争4月底完成改造任务;电芯车间根据佛山基地试验研究情况实时优化设计方案。山东金启航新能源科技有限公司位于山东乐陵经济开发区,注册资本10000
北极星储能网获悉,据新疆哈密市融媒体中心消息,在4月18日举行的豫哈零碳科技产业援疆平台产业援疆交流暨项目推介会上,哈密高新技术产业开发区与河南重联节能环保科技有限公司签订年产3G瓦时固态电池项目战略合作框架协议。据哈密高新区管委会副主任刘彬彬介绍,当天集中开工了总投资39.7亿元的大成
北极星储能网获悉,据智己汽车消息,23日上汽集团旗下智己汽车在上海举办全球首次试驾活动。智己汽车CEO刘涛表示,第一代光年固态电池今年年内会真正实现量产上市。
“我国有望在1-2年内将攻克600Wh/kg氧化物/聚合物复合电解质固态电池。”近期,中国科学院院士、南开大学副校长陈军表示,“全固态电池已成为全球电池科技的竞争焦点,以固态电池为核心的电动汽车有可能改变未来产业布局。”无独有偶,中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高今年年初也曾表示,全固态电
北极星储能网获悉,据正力新能消息,4月19日,正力新能发布首款双重半固态超长续航大圆柱电池——正力·骐龙,单体容量达到49.5Ah,集超安全、超高能量密度、及整车100万公里超长寿命和充电10分钟续航500公里的超快充技术于一体,支持纯电MPV车型,满电续航1000公里以上。正力·骐龙大圆柱电池已于2023
4月19日晚间,振华新材发布2023年年度报告。年报透露,截至目前,公司已实现部分质高价优新产品的评估导入。在固态/半固态电池方面,公司正在配合客户开发相应的正极材料及氧化物、多硫化物等固态电解质。在钠离子电池正极材料方面,公司通过大单晶技术体系生产的单晶钠离子电池正极材料,材料结构完整
当升科技4月19日在互动平台表示,公司已针对电动汽车市场开发出固态电池用关键正极材料,产品已成功导入辉能、清陶、卫蓝新能源、赣锋锂电等固态电池客户,并实现批量销售。
北极星储能网获悉,据昆山发布消息,4月15日,国网昆山市供电公司为清陶能源固态锂电池产业化项目成功送电,为昆山率先实现固态电池量化生产提供坚实电力保障。据悉,清陶新能源固态锂电池产业化项目于2022年开工建设,是目前全国规模最大的固态锂电池量产项目,总投资50亿元,达产后年装机量将达到100
北极星电池网获悉,据滁州市人民政府发布消息,4月24日上午,星恒电源(滁州)年产4GWh锂离子电池项目开工仪式在中新苏滁高新区举行。据悉,该项目总投资18.3亿元,将于今年9月完成厂房建设,12月竣工投产,建成投产后可实现年产值约23.4亿元。
据长沙工信消息,4月18日,位于宁乡高新区的湖南阿斯米新材料有限公司自主研发的万吨级锂离子电池负极前驱体生产线正式启动,这是全球首台套万吨级锂离子电池负极前驱体连续自动化生产线。据了解,阿斯米公司投资30亿元建设锂离子电池石墨负极材料生产及相关设备制造基地项目,一期投资8亿元,设计年产
北极星储能网获悉,据延安招商局消息,4月22日,延安市首个锂离子电池储能项目在黄陵县举行签约仪式。该项目由上海润雅鸿真能源有限公司全资建设,总公司为天津润雅科技股份有限公司。本次签约项目位于黄陵县高新区技术产业园,总建设用地面积60亩,配置容量为300MW/600MWh的磷酸铁锂储能系统,配套一
近日,研究机构EVTank联合伊维经济研究院共同发布了《中国小软包锂离子电池行业发展白皮书(2024年)》。白皮书数据显示,2023年全球小软包锂离子电池出货量54.8亿只,同比下滑2.6%,已经连续两年同比下滑。EVTank表示,全球小软包电池出货量的下滑叠加价格的下跌导致整个行业的市场规模在2023年同比下
日前,合康新能在在互动平台上表示,公司目前没有研发储能锂离子电池。
天力锂能4月16日在投资者互动平台表示,公司2023年研发投入占比接近往年水平,暂未研发锂硫电池。
北极星电池网获悉,据八闽国资消息,近日,宁德70000吨锂离子电池正极材料(CD车间)项目主体结构封顶仪式顺利完成。该项目是福建省重点项目,总投资24.45亿元,主要建设C、D两幢车间及相关配套,项目建成投产后,预计可年产7万吨锂离子电池正极材料。
得益于电池技术不断提升,以及中高端新能源乘用车车型增多,新能源汽车电池包容量越做越大正成为趋势。电池中国观察到,近段时间,国内多款热门中高端新车均搭载了70kWh-150kWh带电量的“大”电池包,纯电续航里程超600公里,甚至1000公里。这意味着“大”电池包已成为中高端新车标配,(超)长续航也成
北极星电池网获悉,据贝特瑞消息,4月8日上午,贝特瑞地中海年产5万吨锂离子电池正极材料项目在摩洛哥丹吉尔科技城举行开工仪式。贝特瑞地中海公司董事长杨顺毅,贝特瑞地中海公司总经理杨平州,丹吉尔地中海港集团服务板块董事长/摩洛哥丹吉尔科技城(SATT)总经理JaafarMrhardy,SATT常务副总经理/CR
4月9日,宁德时代德国图林根工厂获得了大众汽车集团模组测试实验室及电芯测试实验室双认证,成为全球首家获得大众集团模组认证、欧洲首家获得大众集团电芯认证的电池制造商(全球首家获得大众集团电芯认证的电池制造商为宁德时代集团总部)。此次认证,是国际一流车企对宁德时代测试验证能力,以及技术
在全球绿色能源和技术的发展浪潮下,我国电源结构持续优化,可再生能源发电装机规模屡创新高。目前,我国已建成了世界上最大的清洁电力供应体系,在全球清洁能源技术价值链中发挥着核心作用。不同于传统能源的是,可再生能源存在着供应不稳定的特点。不同地区、气候下的能源供需存在巨大的差异,在传统
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!