超强全固态锂电池电解质问世 12分钟快充下可稳定循环超2000周期

超强全固态锂电池电解质问世12分钟快充下可稳定循环超2000周期马骋曾介绍，固态锂电池中的固态电解质，可以杜绝液态电解质带来的“易燃易爆”与漏液等问题，实现安全储能。固态电解质是固态锂电池最核心的部件，但其生产成本和综合性能往往不可兼得，难以满足商业化需求。“虽然固态锂电池具有更高安全性，但其核心部件——固态电解质的原材料成本大多非常高，并且相当一部分性能很好的固态电解质对湿度的稳定性不佳，需要在露点不超过零下40摄氏度的环境下制备和储存，极大增加了生产成本。”马骋坦言，这为全固态电池的商业化带来巨大挑战。超强全固态锂电池电解质问世据安徽日报报道，为了满足实际应用的需求，全固态锂电池的固态电解质至少需要同时具备三个条件：高离子电导率——室温下超过1毫西门子每厘米，良好的可变形性——250至350兆帕下实现90%以上致密，以及足够低廉的成本——低于50美元每公斤。但是，目前被广泛研究的氧化物、硫化物、氯化物固态电解质都无法同时满足这些条件。此次研究中，马骋不再聚焦于上述氧化物、硫化物、氯化物中的任何一种，而是转向氧氯化物，设计并合成了一种新型固态电解质——氧氯化锆锂。这种材料具有很强的成本优势。如果以水合氢氧化锂、氯化锂、氯化锆进行合成，它的原材料成本仅为11.6美元每公斤，很好地满足了上述50美元每公斤的要求。而如果以水合氧氯化锆、氯化锂、氯化锆进行合成，氧氯化锆锂的成本可以进一步降低到约7美元每公斤，远低于目前最具成本优势的固态电解质氯化锆锂（10.78美元每公斤），并且不到硫化物和稀土基、铟基氯化物固态电解质的4%。在具备极强成本优势的同时，氧氯化锆锂的综合性能与目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相当。它的室温离子电导率高达2.42毫西门子每厘米，超过了应用所需要的1毫西门子每厘米，并且在目前报道的各类固态电解质中位居前列。与此同时，它良好的可变形性使材料在300兆帕压力下能达到94.2%致密，可以很好地满足应用需求，也优于以易变形性著称的硫化物、氯化物固态电解质。实验证明，由氧氯化锆锂和高镍三元正极组成的全固态锂电池展示了极为优异的性能：在12分钟快速充电的条件下，该电池仍然成功地在室温稳定循环2000周期以上。目前，中国也有多家电池企业、整车企业以及科研院所等，纷纷布局固态电池产业链上下游。但基于全固态电池的技术难度和高成本，中国企业大部分采取从半固态再到固态的渐进式研发路线，目前公布进展多集中在半固态电池上。日本全固态电池获得新突破在固态锂电池产业化道路上，日企较为激进。今年6月初，丰田宣布固态电池商业化的最新规划，最早到2027年，丰田就将向市场投放搭载固态电池的电动汽车，充电不到10分钟即可行驶约1200公里。日产计划在2028年推出首款搭载固态电池的量产车型；本田规划在2024年启用固态电池的实验生产线，所生产的电池将用于2020年代后半期推出的车型，该生产线的投资将达到430亿日元（约合21亿元人民币）。据界面新闻7月16日报道，近日，日本东京工业大学特聘教授菅野了次等人组成的研究团队，成功提高了全固态电池的快速充电性能和容量。该研究通过新开发基础材料、重新研究制造工艺等方式得以实现，相关文章发表在美国《科学》杂志上。日本东京工业大的上述研究，利用高熵材料设计开发了一种高离子导电性的固体电解质，通过增加已知锂快离子导体的成分复杂性，使得锂离子电导率约为传统材料的2.3-3.8倍，从而能缩短电池充电时间。这意味着，影响电池充电性能的指标较当前传统电池相比最多可提高3.8倍，为目前全球最高水平。此外，研究团队改良了制造工艺，负极采用锂金属代替传统的石墨，使得正极容量按单位电极面积计算较当前提高1.8倍。试制的全固态电池每平方厘米电极的电池容量超过20毫安，这也是全球目前公布的最高水平。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1371329.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1371329.htm

科学家开发出具有高性能的本征聚合物电解质

科学家开发出具有高性能的本征聚合物电解质科学家们从一种交联聚合物中开发出了一种固态电解质，这种电解质具有很高的离子传导性和稳定性，有望用于下一代锂电池。这种新材料在循环300次后仍能保持90%以上的电池存储容量，是目前液态电解质更安全的替代品。这种新开发的高导电性固体电解质可能会为固态锂电池铺平道路。电池通过化学反应储存能量，这取决于带电离子通过电解质从阴极流向阳极。本征聚合物电解质聚合反应路径。资料来源：Li等人遗憾的是，聚合物电解质在室温下的离子电导率太低，无法实用。最近生产并被描述为"固态"的其他电解质实际上含有凝胶。QuanfengDong及其同事设计并合成了一种固态电解质，它由1,3-dioxolane(DOL)和季戊四醇缩水甘油醚(PEG)组成的交联聚合物制成。这种本征聚合物电解质（IPE）具有三维（3D）网状结构，在室温下离子电导率高达0.49毫西门子/厘米，远远高于PEO。本征聚合物电解质的锂离子迁移率高达0.85。使用本征聚合物电解质制造的电池在经过300次充放电循环后，仍能保持90%以上的存储容量。作者说，这种材料可能是下一代高能量密度全固态锂电池的良好选择。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1382137.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1382137.htm

着火事故频发 电动自行车锂电池安全技术规范最新发布 11月实施

着火事故频发电动自行车锂电池安全技术规范最新发布11月实施该《技术规范》将于2024年11月1日正式实施。据介绍，电动自行车使用的蓄电池主要有铅蓄电池和锂离子蓄电池两种。国内主要电动自行车品牌发布的电动自行车新车型中，配备锂离子蓄电池的比例已经超过20%。《技术规范》从单体电池和电池组两个层面规定了适用于《电动自行车安全技术规范》（GB17761）的电动自行车用锂电池的安全要求和试验方法。其中单体电池方面主要考虑了过充电、过放电、外部短路、热滥用、针刺、标志6项安全要求；电池组主要考虑了电气安全、机械安全、环境安全、热扩散、互认协同充电、数据采集、标志等7个方面22项安全要求。常见的电动自行车用锂离子蓄电池主要有锰酸锂电池、磷酸亚铁锂电池和三元锂电池等。其中三元锂电池又可以分为高镍体系的镍钴锰电池、镍钴铝电池以及无镍的磷酸锰铁锂电池等。《技术规范》针对单体电池规定了严格的过充电（1.5倍）、针刺等测试，高镍体系三元锂电池很难通过上述测试，今后将难以应用在电动自行车领域。《技术规范》仅适用于GB17761《电动自行车安全技术规范》中规定的、最大输出电压不超过60V的电动自行车用锂离子蓄电池。不适用于电动滑板车、平衡车、电动摩托车、电动三轮车等车辆使用的锂离子蓄电池。工信部表示，《技术规范》作为电动自行车用锂离子蓄电池安全强制性国家标准，对规范电动自行车用锂离子蓄电池产品设计、生产和销售，提升产品质量安全水平具有重要意义，将促进电动自行车行业健康有序发展。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1429796.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1429796.htm

韩国一锂电池厂发生火灾：已造成约20人死亡

韩国一锂电池厂发生火灾：已造成约20人死亡由于该厂生产有害化学物质“锂”，消防部门抢先发布2级响应(下令3至7所消防署动员31至50台设备)，并出动了145名消防等人员和50台设备开展灭火工作。报道称，因锂电池起火难以用常规方式完全扑灭，而且火势较大，灭火工作进展不顺利。众所周知，锂电池起火后非常难以被扑灭，只能使用大量的水来控制火势不再蔓延，并等待可燃物被燃烧殆尽。类似的事故世界范围内都有发生，当地时间今年5月15日下午，美国加州一座锂离子电池储能设施发生火灾，并持续燃烧了五天，散发了大量的有毒有害气体，导致周边部分居民被迫撤离。专家指出，“易复燃是锂离子电池火灾特点之一”，需要耗费大量的人力物力来控制火势，并且在燃烧过程中锂电池还会散发出有毒有害气体，如果防范不当，吸入过量有可能致死。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1435912.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1435912.htm

斯坦福大学研究人员运用高盐电解质设计出防燃电池

斯坦福大学研究人员运用高盐电解质设计出防燃电池我们的手机、笔记本电脑和电动汽车中的锂离子电池有一定的起火风险，因为它们在运行时产生热量。我们已经看到许多有趣的方法来管理这种风险，包括集成阻燃剂、提醒用户注意过热的警告系统，以及在过热发生之前关闭设备的熔断开关。许多有希望的解决方案集中在可燃液体电解质上，它在电池的两个电极之间携带电流。缺陷和温度上升会导致这些电解质膨胀和/或点燃，然后可能导致智能手机或电动汽车起火。这一过程通常在140°F（60°C）左右发生，电解质中的溶剂开始蒸发并从液体变成气体。斯坦福大学的研究生、这项新研究的第一作者RachelZHuang说："电池行业最大的挑战之一就是这个安全问题，所以有很多努力在尝试制造一种安全的电池电解质。"斯坦福大学的研究生RachelHuang共同开发了一种用于锂电池的新型电解质Jian-ChengLai/StanfordUniversity黄和她在斯坦福大学和SLAC国家加速器实验室的同事已经开发出一种能够承受高温而不起火的电池。这种基于聚合物的新型电解质包含了大量的锂盐，称为LiFSI，占其总重量的63%。与直觉相反的是，它与易燃的溶剂分子配对，两者形成一种共生关系，有利于电池的安全和性能。溶剂分子使电解质能够传导离子，并达到与传统电解质相同的性能，而高浓度的盐则固定了这些分子，防止它们蒸发，进而防止火灾。该团队的不易燃电解质在锂离子电池中进行了测试，它能够从室温一直安全运行到212°F（100°C）。在左边可以看到标准的电池材料起火，而在右边可以看到一种新颖的不易燃材料能够抵御这种情况。斯坦福大学的教授ZhenanBao说："这项新发现为基于聚合物的电解质设计指出了一条新的思路。这种电解质对于开发未来既高能量密度又安全的电池非常重要"。该团队的新电解质的一个关键特征是，它具有类似于传统电解质的胶状形式，这意味着它可以与现有的电池部件集成，而不像其他实验性的不易燃电解质。该团队认为在电动汽车的应用中特别有潜力，在那里电池可以更紧密地挤在一起，而没有过热的风险。这将等同于提高能量密度和扩大范围。研究作者YiCui说："这种非常令人兴奋的新电池电解质与现有的锂离子电池技术兼容，并将对消费电子和电气运输产生巨大影响。"这项研究发表在《物质》杂志上。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1334701.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1334701.htm

1 至 2 月我国锂电池总产量同比增长 15%

1至2月我国锂电池总产量同比增长15%从工业和信息化部获悉，2024年1至2月，我国锂离子电池产业延续增长态势，根据锂电池行业规范公告企业信息和行业协会测算，1至2月全国锂电池总产量超过117GWh，同比增长15%。电池环节，1至2月储能型锂电池产量超过17GWh，新能源汽车用动力型锂电池装车量约50GWh，前两月全国锂电池出口总额达到619.4亿元。一阶材料环节，正极材料产量达27.7万吨，同比增长4.5%；负极材料产量达23万吨，同比增长5.6%；隔膜产量达24.5亿平方米，与去年同期持平；电解液产量达13.5万吨，同比增长3.8%。二阶材料环节，电池级碳酸锂、氢氧化锂产量分别为7.5万吨和4.1万吨。（新华社）