联手中国科学院,高分子龙头布局固态电池复合膜!

科技   2024-11-20 02:34   浙江  


【DT新材料】获悉,11月19日,长阳科技公告,公司近日与中国科学院物理研究所(以下简称“中科院”)签署了《技术开发合同》,双方就共同参与固态电池复合膜开发签订技术开发合同。合同期限为2024年11月15日至2026年12月30日。

来源:长阳科技

公告进一步指出,本项目开发的多孔基膜材料在传统液态电池、半固态电池和全固态电池中具有普适性。其中利用基膜致密填充技术制备的复合导离子膜在固态电池体系中发挥固体电解质的功能。这显然意味着长阳科技与中科院此次合作项目布局的是复合固态电解质技术路线

为何选择复合固态电解质路线?长阳科技或主要出于市场和企业自身业务考量。

(1)市场因素

目前单一的氧化物和硫化物等无机固态电解质、聚合物固态电解质分别存在着离子电导率低、产生枝晶、界面不稳定等各种问题,无法满足全固态锂金属电池的性能要求。而将无机填料加入到聚合物基体中形成复合固态电解质的路线,被认为是解决上述问题的有效途径之一,也因此复合固态电解质路线受到越来越多的关注。

(2)企业自身因素

长阳科技自成立便以反射膜为切入点,目前公司反射膜出货量位居全球第一。而在反射膜的产品配方设计方面,长阳科技主要利用超重力技术和微纳包裹技术相结合,通过超高分散技术创制出以有机与无机微纳材料为核、耐高温树脂为壳的复合母料,并通过研发的多相泡孔结构,改善了纳微材料与聚酯界面相容性。

不难看出,阳科技自身是一家深耕纳米复合材料的企业,且其核心技术贯穿了配方设计、产品制造和设备技术、精密涂布技术等。

结合以上信息来看,阳科技布局复合固态电解质路线并非偶然,而是基于市场和企业自身技术优势综合考虑的理性选择。目前布局复合固态电解质路线的企业越来越多,部分项目如下所示:

(1)2024年10月,国内首条全固态锂电池量产线正式投产,该产线由北京纯锂新能源科技公司投资建设,采用复合固态电解质路线。

(2)2024年7月,上汽集团在2024年第一次临时股东大会上宣布,其全固态电池项目进入500天投产倒计时,预计到2027年将实现智己新车的量产与交付。该技术采用聚合物-无机物复合电解质,目标能量密度超过400Wh/kg,体积能量密度超820Wh/L。

(3)2024年2月,辉能科技宣布全球第一条量产线已经投产,电池即将分发汽车制造商进行测试。关于辉能科技LLCB电池的内部结构和工作原理,辉能的网站上列出了两种固态电池,一种是硅氧化物负极,使用复合固态电解质。

目前聚合物固态电解质极性高分子材料主要有聚氧化乙烯(PEO)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚丙烯腈(PAN)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物(PVDF-HFP)等。

无机填料可以起到降低结晶度、快速形成锂离子通道、易于成膜等作用。根据是否具有导离子能力,无机填料可以分为惰性填料和活性填料,惰性填料主要有二氧化硅、氧化铝、氧化锆等,活性材料主要有氧化物固态电解质填料以及硫化物固态电解质填料。

但目前来看,复合固态电解质中,无机填料和聚合物材料的微观作用机理有待进一步明确,聚合材料和填充料的配方配比以及制备工艺有待进一步改进完善,此外如何兼顾离子电导率、力学性能、工艺兼容性、稳定性也是有待企业和科研机构进一步攻关的难题。也祝愿阳科技与中科院此次合作能推动国内复合固态电解质的发展。


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