科技成果——全固态锂电池石榴石型固体电解质的研制
科技成果——全固态锂电池石榴石型固体电解质的研制
技术开发单位
天津工业大学
适用范围
高比能量电动汽车动力电源、便携式小型电源。
成果简介
全固态锂离子电池具有能量密度高,运行温度范围宽,结构紧凑、规模可调、设计弹性大和安全性高等优点,是最有希望应用于电动汽车的储能系统之一。石榴石型固体电解质Li7La3Zr车打不着火是因为什么原因2O12(LLZO)由于具有较高的锂离子电导率(10-4-10-3Scm-1),宽电化学窗口(约为6V)和对锂金属负极相对稳定性等优点,非常有希望在电动汽车等领域得到重要运用。
本课题组通成功制备得到立方纯相的LLZO固体电解质材料,探究了烧结时间和温度对合成LLZO固体电解质材料的影响。所制备的LLZO固体电解质材料具有很高的致密性和较高的离电脑散热器排行榜
子电导率,通过XRD表征其结构为立方纯相的石榴石结构。进一步探究了掺杂对LLZO固体电解质的影响。得到致密的掺杂LLZO固体电解质材料,电导率得到进一步提升。将LLZG2O组装成全固态电池,实现了较高的充放电循环性能。
主要技术指标
LLZO固体电解质室温电导率达到2×10-4Scm-1,通过元素掺杂进一步提高了锂离子电导率。实验室组装全固态电池循环300次充放电电压无明显衰减。
效益分析
谁掌握了动力电池,谁就掌握了新能源汽车。而在众多动力电池技术的研发中,固态锂电池被当成是下一个风口。毫无疑问,锂离子电池最近一个时期仍将是动力、消费电子和中小规模储能的最好选择。而按照我国《节能与新能源汽车技术路线图》,到2020年,纯电动汽车动力电池的能量密度目标为300Wh/kg,2025年目标为400Wh/kg,2030年目标为500Wh/kg。显然,不论是磷酸铁锂电池还是三元锂电池,都难堪此大任。全固态锂电池能量密度可达500Wh/kg以上,是当前锂离子电池的2-3倍,有望成为下一代高能量密度动力
和储能电池技术的重要发展方向。除了安全性高、能量密度高之外,固态锂电池还具有循环寿命长(已报道的薄膜型全固态金属锂电池能够循环45000次)、工作温度范围宽(最高操作温度有望达到300℃甚至更高)、电化学窗口宽(有可能达到5V)、具备柔性优势(可以制备成薄膜电池和柔性电池)、回收方便(理论上没有废液,处理相对简单)等优势。日本丰田、韩国三星、德国大众等公司也先后拿出了电动车用全固态锂电池样机。工行信用卡
兔肉
2016年全球锂电池电芯产值达到1850亿元,根据SPIR预测,2020年全球锂电池电芯产值将达到3436亿元。结构上看,消费电子类需求缓增长,新能源动力需求爆发增长带动产业快速发展,此外储能市场的巨大潜力正逐步释放。一旦固态电池的逐步推广应用,固态电池产业将充分享受市场红利,成为锂电行业的爆发点。
应用情况
苹果13拍照有马赛克
1、丰田:丰田2010年就推出硫化物固态电池,2014年其实验原型能量密度已达到400Wh/kg。截止到2017年2月,丰田固态电池专利数量达到30件,远远高于其它企业。最近,丰田向美国递交了一份专利申请:20170179545。申请文件与丰田在固态电池上的工作有关。
2、三星:北京时间6月30日报道,韩国电池厂商三星SDI一名不具名高管表示,该公司未来1-2年内将能生产出固态电池,让智能手机彻底告别爆炸门。
3、LG:其实,三星并不是唯一一家对固态电池感兴趣的智能手机厂商,根据三星SID高管表示,三星的死对头LG化工也在进行固态电池技术的研发,并且也取得了不错的进度。
4、博世(BOSCH):德国汽车零部件巨头博世(BOSCH),2015年收购美国电池公司“Seeo”。博世和Seeo然后与日本著名的GSYUASA(汤浅)电池公司和三菱重工共同建立了新工厂,主攻固态阳极锂离子电池。
5、戴森(JamesDyson):英国富豪詹姆斯-戴森(JamesDyson),2015年公司收购了固态电池企业Sakti3,当时戴森曾表示将会投资近10亿美元大量生产固态电池。2016年8月份戴森表示,会出资14亿美元,兴建一座电池工厂。业界认为,该工厂将担负量产固态电池的责任。
6、索尼:索尼公司2014年就全固体薄膜型二次电池的试制在学术期刊上发表了论文,在2015年11月11日开幕的“日本第56届电池讨论会”上发表了相关成果。
7、国内:目前国内多家企业已在固态电池研发上布局,如清陶能源、CATL、国珈星际等公司,分别在无机陶瓷固态电解,硫化物电解质、聚合物电解质等方面发力。

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198,我们将在24小时内删除。