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【生態(tài)專場(chǎng)一】國(guó)家動(dòng)力電池創(chuàng)新中心副主任王建濤:硫化物全固態(tài)電池關(guān)鍵技術(shù)及工藝研究
來(lái)源:汽車研究網(wǎng)   編輯:侯小南  2024-08-31 11:06:23 字號(hào)   打印  收藏

  由中國(guó)汽車技術(shù)研究中心有限公司、中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)、中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)汽車報(bào)社共同主辦,天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)管理委員會(huì)特別支持,日本汽車工業(yè)協(xié)會(huì)、德國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)、中國(guó)汽車動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟、新能源汽車國(guó)家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟聯(lián)合協(xié)辦的第二十屆中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展(泰達(dá))國(guó)際論壇(以下簡(jiǎn)稱“泰達(dá)汽車論壇”)于2024年8月29日至9月1日在天津?yàn)I海新區(qū)舉辦。本屆論壇以“風(fēng)雨同舟二十載 攜手并肩向未來(lái)”為年度主題,邀請(qǐng)重磅嘉賓展開深入研討。

  在8月30日“生態(tài)專場(chǎng)一:固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展與產(chǎn)業(yè)化挑戰(zhàn)”中,國(guó)家動(dòng)力電池創(chuàng)新中心副主任王建濤發(fā)表了題為“硫化物全固態(tài)電池關(guān)鍵技術(shù)及工藝研究”的演講。

  國(guó)家動(dòng)力電池創(chuàng)新中心副主任 王建濤

  以下為演講實(shí)錄:

  尊敬的各位專家、各位來(lái)賓:

  大家上午好!非常榮幸能夠代表國(guó)家動(dòng)力電池創(chuàng)新中心,跟大家分享一下我們?cè)诹蚧锛叭虘B(tài)電池方面的一些關(guān)鍵技術(shù)和工藝方面的研究。

  我的報(bào)告分為以下三個(gè)部分。

  一、全固態(tài)電池研究背景

  我們簡(jiǎn)單來(lái)回顧一下全固態(tài)電池的研究背景。對(duì)于全固態(tài)電池來(lái)講,與半固態(tài)電池和其他電池稍微有一點(diǎn)不同,全固態(tài)電池作為一個(gè)新的電池產(chǎn)業(yè)形態(tài),其發(fā)展對(duì)我們現(xiàn)有鋰電產(chǎn)業(yè)沖擊和影響還是比較顯著的。在此基礎(chǔ)上,行業(yè)在這一塊比較關(guān)注,形成了多條技術(shù)路線,包括聚合物、氧化物、硫化物、鹵化物等多種體系。

  最早報(bào)告的是聚合物,在法國(guó)的汽車上裝車應(yīng)用,但是由于應(yīng)用過(guò)程存在短板,一直沒有實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的應(yīng)用?;诹蚧锏募夹g(shù)路線是日本豐田,以及韓國(guó)一直在堅(jiān)持的一條技術(shù)路線,現(xiàn)在歐洲一些車企也以投資美國(guó)重點(diǎn)企業(yè)的方式在走這條技術(shù)路線,我們作為國(guó)家動(dòng)力電池創(chuàng)新中心也在做自己的探討和研究。

  固態(tài)電池發(fā)展現(xiàn)狀。因?yàn)樵谠缙谑澜缟隙荚谧龉虘B(tài)電池,包括關(guān)鍵技術(shù)的研究和基礎(chǔ)材料的開發(fā),開發(fā)過(guò)程中其實(shí)也有一些原形電池涌現(xiàn)出來(lái),但是這或多或少是單指標(biāo)因素的電池。所以對(duì)于前期這么多年的關(guān)鍵科學(xué)問(wèn)題、技術(shù)問(wèn)題的探討和關(guān)鍵材料的積累,目前在一些國(guó)家政策,以及行業(yè)發(fā)展的創(chuàng)新性產(chǎn)品需求的各種因素作用的促進(jìn)下,也進(jìn)入到全固態(tài)電池產(chǎn)品技術(shù)的開發(fā)和產(chǎn)品工藝開發(fā)的聚集期,在這個(gè)聚集期下很多的企業(yè),包括龍頭電池企業(yè),龍頭的整車企業(yè)都紛紛布局全固態(tài)電池。

  從布局上來(lái)看,固態(tài)電池未來(lái)勢(shì)必是要在2027年之后,甚至到2030年這個(gè)階段,有小批量的生產(chǎn),以及裝車驗(yàn)證,這是大趨勢(shì)上的問(wèn)題。

  我們?cè)谶@一塊做的相對(duì)早一點(diǎn),是2010年開始做全固態(tài)電池簡(jiǎn)單工藝的研究,當(dāng)時(shí)我們承擔(dān)了國(guó)家第一個(gè)硫化物全固態(tài)電池的863項(xiàng)目,但是在這個(gè)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了很多問(wèn)題,經(jīng)過(guò)這么多年的發(fā)展問(wèn)題依然存在,包括關(guān)鍵的材料問(wèn)題和工藝問(wèn)題。

  關(guān)鍵的材料問(wèn)題大家都知道,因?yàn)槲覀儎偛胖v到全固態(tài)電池存在幾個(gè)技術(shù)路線,不管是聚合物、氧化物、硫化物、鹵化物,都是以固態(tài)電解質(zhì)的形態(tài)來(lái)分的。但是對(duì)于這種技術(shù)形態(tài)的電解質(zhì)材料,它都有自己性能方面的短板和優(yōu)勢(shì)。目前我們整車企業(yè)喜歡用“六邊形戰(zhàn)士”來(lái)形容我們的電池,但是對(duì)于電解質(zhì)材料同樣有一個(gè)雷達(dá)圖,但是這個(gè)雷達(dá)圖不是六邊,它是多邊。目前來(lái)看,沒有哪種電解質(zhì)材料能滿足這種多邊的,包括我們離子導(dǎo)、電子導(dǎo)、空氣穩(wěn)定性,以及我們成本、安全性等方方面面的要求,這是當(dāng)前電解質(zhì)的現(xiàn)狀。

  另外,對(duì)于大家理解的我們的固態(tài)電池的整體與液態(tài)電池最大的差別,就是它沒有電解液,沒有電解液造成非常重要的問(wèn)題,就是固固接觸的界面。這包含了很多界面,包括了我們電解質(zhì)材料自身,因?yàn)槲覀冎啦牧隙际欠垠w材料,電解質(zhì)粉體材料組成的塊材料,粉體與粉體之間的接觸,以及我們電解質(zhì)活性物質(zhì)之間的接觸,充當(dāng)我們離子傳輸?shù)囊粋€(gè)載體,這個(gè)接觸也是非常重要的,所以這個(gè)是小界面。

  另外,我們電池都是有正極電解質(zhì)膜和負(fù)極組成,正極和電解質(zhì)膜之間、負(fù)極和電解質(zhì)膜之間這也是固固接觸。同時(shí)這種接觸界面由于我們離子傳輸是一個(gè)物質(zhì)性的傳輸,所以在傳輸過(guò)程中由于物質(zhì)的傳輸會(huì)導(dǎo)致這個(gè)界面發(fā)生疏松,甚至是界面的剝離,所以導(dǎo)致我們動(dòng)態(tài)接觸界面的關(guān)鍵問(wèn)題。

  第三個(gè)問(wèn)題,我們知道全固態(tài)電池可能在整個(gè)的組裝、制備工藝,以及電池設(shè)計(jì)方面,與我們液態(tài)電池還是略微有一點(diǎn)差別,因?yàn)樗鼪]有電解質(zhì)的注液,它需要做一個(gè)穩(wěn)定的界面。所以目前來(lái)講對(duì)于結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),目前沒有一個(gè)統(tǒng)一的設(shè)計(jì)。

  我們知道豐田走的比較靠前,對(duì)于硫化物這一塊已經(jīng)形成了自己的核心專利。從專利布局來(lái)看,從2021年之后開始做核心的專利布局。

  我們作為國(guó)家動(dòng)力電池創(chuàng)新中心主要是做一些關(guān)鍵材料、關(guān)鍵技術(shù),也就是行業(yè)共性技術(shù)的研發(fā),所以最早承擔(dān)著固態(tài)電池的項(xiàng)目。在此基礎(chǔ)上,一直致力于全固態(tài)電池的開發(fā),所以這些年在這一塊形成了關(guān)鍵核心材料的相關(guān)專利,包括電解質(zhì)專利、電池專利,以及我們基于前期的基礎(chǔ),在2023年國(guó)家在新能源汽車戰(zhàn)略專項(xiàng)給了我們一個(gè)鏈主的地位。在此基礎(chǔ)上,我們做了一些相關(guān)的工作。

  做出全固態(tài)電池才能做好全固態(tài)電池的產(chǎn)品,才能有助于全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)。昨天我們非常有幸邀請(qǐng)到了力神的前董事長(zhǎng)給我們講報(bào)告,叫做“一代應(yīng)用帶動(dòng)一代產(chǎn)品”。從最早的摩托羅拉帶動(dòng)了三洋,到蘋果帶動(dòng)ATL,到新能源汽車帶動(dòng)CTL,我們低空經(jīng)濟(jì)用到飛行汽車,需要更高能量密度電池,更安全的空域,是否能帶動(dòng)起我們?nèi)虘B(tài)電池,就是更安全電池形態(tài),這是一個(gè)產(chǎn)業(yè)。但是如何做好這個(gè)電池或者如何做成這個(gè)電池,這是我們對(duì)于電池的剖析。

  對(duì)于電池這一塊首先要做好正極的極片,做好負(fù)極的極片,做好電解質(zhì)膜,以及做好組裝過(guò)程。但是在這個(gè)過(guò)程中要解決很多問(wèn)題,因?yàn)槲覀兪亲鱿嚓P(guān)基礎(chǔ)科學(xué)和共性問(wèn)題研究,在這個(gè)過(guò)程中我們做了相關(guān)的研究,包括是否能實(shí)現(xiàn)高性能固態(tài)電解質(zhì)材料與薄的電解質(zhì)膜的問(wèn)題解決,包括我們正極電解質(zhì)的匹配,負(fù)極電解質(zhì)的匹配,以及我們的全固態(tài)電池體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)實(shí)現(xiàn)問(wèn)題,還有全固態(tài)電池的工程化問(wèn)題。總而言之,這是我們后續(xù)一直在致力于要做的。

  二、全固態(tài)電池研究進(jìn)展

  今天,對(duì)于我們前期做的工作給各位領(lǐng)導(dǎo)和專家簡(jiǎn)單分享和匯報(bào)一下。首先對(duì)于電解質(zhì)材料,因?yàn)榍懊嬷v到電解質(zhì)材料非常多,但是要做到一個(gè)能用的電解質(zhì)材料,必須要具有高的離子導(dǎo)和高的空氣穩(wěn)定性,因?yàn)樗苡茫邆浠镜碾娊赓|(zhì)材料的本真性能,它要做到離子傳輸,所以離子導(dǎo)要高,它要能用,它要工程化面向可應(yīng)用,它的空氣穩(wěn)定性要好。

  現(xiàn)在干法電極發(fā)展的非?;馃?,還需不需要溶劑穩(wěn)定性,如果是干法電極,這一塊我們可以簡(jiǎn)單略去一些。

  針對(duì)這兩個(gè)問(wèn)題,我們針對(duì)離子導(dǎo)主要是基于它材料自身的組份組成結(jié)構(gòu),也就是對(duì)于離子傳輸過(guò)程中周邊的電價(jià)作用對(duì)離子傳輸特殊特性的影響,我們?cè)O(shè)計(jì)了結(jié)構(gòu)穩(wěn)定度等一系列的結(jié)構(gòu),來(lái)實(shí)現(xiàn)高離子導(dǎo)。

  另外空氣穩(wěn)定性,我們知道空氣穩(wěn)定性以硫化物為例,因?yàn)槲覀兘裉熘饕v的話題是硫化物全固態(tài)電池,我們以這個(gè)材料為例,對(duì)于磷硫四這個(gè)鍵為例,因?yàn)槲覀冎懒琢蜴I它的穩(wěn)定性與磷氧鍵,以及硫氧鍵之間的穩(wěn)定性相差很多,所以容易和我們的水發(fā)生反應(yīng),形成硫化氫等副反應(yīng)。這要求我們對(duì)它表面進(jìn)行改性,這是我們做的相關(guān)情況,我們可以看到改性之后它的空氣穩(wěn)定性確實(shí)有所提升。

  有一個(gè)穩(wěn)定的材料才能做下面的應(yīng)用,大家知道對(duì)于硫化物電解質(zhì)材料有一個(gè)關(guān)鍵的致命短板,叫做電化學(xué)穩(wěn)定窗口比較短。本身的電化學(xué)穩(wěn)定窗口只有0.9到2.2伏,對(duì)于我們現(xiàn)在用的三元或者是磷酸鐵鋰它的電化學(xué)穩(wěn)定窗口都不夠。所以在此基礎(chǔ)上,我們開發(fā)了高電化學(xué)穩(wěn)定窗口的材料,叫做新型的鹵化物極電解質(zhì)材料。目前還沒有小批量的往市面上用的原因,就是因?yàn)樗鼪]有解決前面的兩個(gè)性里面的一個(gè)性,就是空氣穩(wěn)定性的問(wèn)題。

  高的離子電導(dǎo)率通過(guò)我們的組份可以解決,但是空氣穩(wěn)定性有待于進(jìn)一步提升,這導(dǎo)致它不能在很多場(chǎng)合用。當(dāng)然,它現(xiàn)在的性能發(fā)揮的非常好,后續(xù)需要進(jìn)一步的開發(fā)。

  我們知道對(duì)于全固態(tài)電池最重要的還有我們的電解質(zhì)膜,原來(lái)我們做相應(yīng)的產(chǎn)品開發(fā)的時(shí)候都知道電解質(zhì)膜與我們現(xiàn)有的隔膜相比,它要做到與現(xiàn)有的隔膜相當(dāng)。但是現(xiàn)在我們往往看到不管是文獻(xiàn)還是一些報(bào)道來(lái)講,這個(gè)電解質(zhì)膜都比較厚。所以在此基礎(chǔ)上為什么做不薄?就是因?yàn)殡娊赓|(zhì)膜不夠均勻,如果做到均勻致密的電解質(zhì)膜,首先不能做到能傳離子不能傳電子,但是現(xiàn)有的電解質(zhì)膜與我們的液態(tài)電解液相比是具有電子傳輸特性的,雖然電子導(dǎo)非常低,但是還是具有電子導(dǎo)特性,電解液是我們?nèi)軇w系下的它是不具有電子傳輸特性。所以要實(shí)現(xiàn)這種薄的電解質(zhì)膜的實(shí)現(xiàn),要解決我們固態(tài)電子導(dǎo)高的問(wèn)題,所以我們現(xiàn)在用的是改性降低它的電子導(dǎo),提高離子導(dǎo)。

  通過(guò)改性之后我們的電子導(dǎo)能降低,體現(xiàn)了它在薄膜情況下較均勻致密的有可能鋰枝晶的一些問(wèn)題。

  最重要是超薄電解質(zhì)膜的實(shí)現(xiàn),對(duì)于我們現(xiàn)有電解質(zhì)膜的開發(fā)主要是干法和濕法兩類。干法是連續(xù)的滾軋來(lái)實(shí)現(xiàn)電解質(zhì)膜一層層研薄,壓嚴(yán)的銅箔一樣。銅箔是一個(gè)金屬的,是非常致密的原子層級(jí)的結(jié)合,但是電解質(zhì)是粉體的,非常難實(shí)現(xiàn),我們現(xiàn)在主要是以支撐體的方式來(lái)做。但是支撐體要求我們涂布過(guò)去,再滾軋,多次性這一塊減少了,要求我們顆粒一致性要均勻。通過(guò)實(shí)現(xiàn)顆粒一致性的情況,以及我們新型高效黏結(jié)劑的實(shí)現(xiàn),來(lái)實(shí)現(xiàn)薄膜化的制備。目前實(shí)現(xiàn)20到30微米,但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,未來(lái)通過(guò)一些科技部的項(xiàng)目提到了15微米,這也是努力和發(fā)展的方向。

  對(duì)于全固態(tài)電池來(lái)講,我們剛剛講到膜,另外就是我們的正極、負(fù)極,現(xiàn)在我們對(duì)于液態(tài)電池來(lái)講,我們知道這種高鎳用到8C之后就存在安全問(wèn)題,我們推到6C高電壓。但是對(duì)于全固態(tài)電池我們研究了,6C的全固態(tài)電池安全性能非常好,但是僅停留在6C還是不夠的,所以我們要往高的9C方面做,剛才于總有一個(gè)片子講的9C表面改性的問(wèn)題,依然存在脫離開的DSC的熱分解溫度比較低的問(wèn)題,這種問(wèn)題的解決同樣依賴于我們材料自身的改性,以及我們利用電解質(zhì)材料與活性物質(zhì)之間的極配和能級(jí)的匹配問(wèn)題。

  我們的策略是通過(guò)兩種的雙包覆,第一層用到前面講的半固態(tài)電池里面的氧化電解質(zhì)材料,來(lái)解決它表面的包覆問(wèn)題。另外它要形成硫化物的匹配,所以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單連續(xù)不包覆的問(wèn)題。這樣我們會(huì)形成雙包覆的結(jié)構(gòu),來(lái)實(shí)現(xiàn)它在全固態(tài)電池電極性能力的發(fā)揮。

  第二就是負(fù)極,我看到于總的報(bào)告講到用硅碳可以實(shí)現(xiàn)400,用金屬鋰可以實(shí)現(xiàn)500,金屬鋰我們做了一些,但是這個(gè)工作現(xiàn)在還不是那么完善,所以今天沒有給各位專家匯報(bào)。主要我們現(xiàn)在集中在硅基負(fù)極,因?yàn)槲覀冄赜靡簯B(tài)的是不夠的,在液態(tài)我們可以把電池設(shè)計(jì)成呼吸電池,這能夠?qū)崿F(xiàn)長(zhǎng)循環(huán)過(guò)程中結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性,但是全固態(tài)電池里面不可能用呼吸電池來(lái)解決全固態(tài)電池的循環(huán)。

  所以對(duì)于全固態(tài)電池硅的應(yīng)用,可能需要很多的手段,在此我們主要用幾種。第一種先選一個(gè)好的材料,現(xiàn)在的硅基材料已經(jīng)通過(guò)了早期的BSGO650,到現(xiàn)在的G14類的相關(guān)材料。這種材料它自身的充放電過(guò)程中體積的膨脹率會(huì)大幅度降低,在此基礎(chǔ)上我們通過(guò)構(gòu)筑較強(qiáng)的自修復(fù)的有機(jī)、無(wú)機(jī)的表面包覆層來(lái)抑制膨脹。進(jìn)而在電極結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)極配,實(shí)現(xiàn)電極結(jié)構(gòu)的低膨脹。最后這個(gè)電極還是要膨脹的,這有賴于我們?nèi)虘B(tài)電池后面要加一個(gè)壓力來(lái)限制它的膨脹,來(lái)實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池用硅基電池容量的發(fā)揮。這兩個(gè)電極的構(gòu)筑,以及我們電解質(zhì)膜的構(gòu)筑,為我們構(gòu)筑全固態(tài)電池提供了中間頻的基礎(chǔ)。

  在此基礎(chǔ)上,可以構(gòu)筑簡(jiǎn)單的全固態(tài)電池,但是對(duì)于全固態(tài)電池一個(gè)沒有高能量密度是沒有意義的,所以這就要求我們正負(fù)極的面載量要偏高,但是對(duì)于高的面容量,對(duì)于液態(tài)電池里面我們知道面容量大于4.5的時(shí)候,基本上它的倍率性能會(huì)很差。這只有在美國(guó)蔣艷明老師做的24M,叫做漿料電極才能做厚,但是它沒有導(dǎo)電,直接用電解液來(lái)取代,只能做出單片。但是對(duì)于我們多疊層的高負(fù)載的電極,怎么實(shí)現(xiàn)高負(fù)載衡量下的離子傳輸和電子傳輸?shù)目焖倩?,也就是未?lái)怎么適用于我們的高倍率,甚至快充,是一個(gè)挑戰(zhàn)。

  在此基礎(chǔ)上也做了相關(guān)的工作,目前活性物的占比不是特別高,與液態(tài)電池相比,液態(tài)電池可以做到95以上,液態(tài)電池都是多孔電極,這個(gè)孔隙率在20到25之間,之后我們可以利用作為離子傳輸?shù)碾娊庖簛?lái)進(jìn)行填充,是可以實(shí)現(xiàn)離子的快速遷移。但是對(duì)于固態(tài)電池沒有電解液,所有的都需要電解質(zhì),所以有孔對(duì)于全固態(tài)電池來(lái)講是不利的。

  在此基礎(chǔ)上如何構(gòu)筑高負(fù)載、高致密化的電池是一個(gè)核心的問(wèn)題,現(xiàn)在能采用的手段當(dāng)然不限于這些手段,主要是多層級(jí)、多維度的電解質(zhì)納米復(fù)合電解劑之間的復(fù)合。

  通過(guò)前期高負(fù)載電極,以及我們的超薄電解質(zhì)膜的構(gòu)筑,目前能夠?qū)崿F(xiàn)300~400Wh/kg正負(fù)極材料體系的驗(yàn)證。這是我們單片電極能夠算到300~400Wh/kg,但是做到300~400Wh/kg距離還比較遠(yuǎn)。

  我們?nèi)ツ晖ㄟ^(guò)一系列的手段做到350Wh/kg的原形,但是這個(gè)原形的超長(zhǎng)期循環(huán),就是全生命周期還是有很大問(wèn)題。

  剛才于總講到共用技術(shù),我們包含了如果有一個(gè)共用技術(shù),還有一個(gè)共用的測(cè)試,有一個(gè)共用性能的發(fā)揮,就需要我們確實(shí)能夠做出一批相對(duì)一致性比較好的全固態(tài)電池?,F(xiàn)在有很多專家認(rèn)為干法電極是更適合于全固態(tài)電池,尤其是硫化物全固態(tài)電池,我對(duì)于這個(gè)觀點(diǎn)贊同。但是由于干法電極的技術(shù)成熟度,我們有些企業(yè)能夠做到,對(duì)于我們來(lái)講技術(shù)成熟度還沒有那么高,我們要做到一致性比較高的電極,我們還是沿用了漿料涂布類的濕法電機(jī),它是比較容易做到均勻一致性。它要解決的是溶劑率性,就是電解質(zhì)材料和溶劑的穩(wěn)定性問(wèn)題。

  目前我們已經(jīng)選了一種非極性溶劑,能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)長(zhǎng)期的硫化物漿料的穩(wěn)定,來(lái)實(shí)現(xiàn)正負(fù)極的涂布和電解質(zhì)膜的涂布,能夠做到相對(duì)一致穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上我們可以研究全固態(tài)電池相應(yīng)的特性,以及在循環(huán)過(guò)程中的一些失效的情況。

  這是我們做的全固態(tài)電池的批量制備,因?yàn)槲覀兦懊嬷v到對(duì)于全固態(tài)電池來(lái)講非常重要的問(wèn)題就是界面。我們的材料界面可以通過(guò)材料解決,材料與活性物質(zhì)的界面可以通過(guò)電極層面來(lái)解決,但是電極與電解質(zhì)膜之間的界面需要通過(guò)后期的手段來(lái)解決。目前我們是輔助于緩沖層加上外面等電壓的手段,對(duì)于未來(lái)規(guī)?;a(chǎn)的效能不是那么高,未來(lái)是不是還能夠再提高、再優(yōu)化,這是我們對(duì)這一塊的認(rèn)識(shí)。

  目前來(lái)講是可以做到一些安時(shí)級(jí),甚至是40Ah級(jí),安時(shí)級(jí)的全固態(tài)電池安全性能有保障,但是做到大的容量全固態(tài)電池它的安全性能現(xiàn)在的保障還是有待于進(jìn)一步的提升。

  三、全固態(tài)電池小結(jié)展望

  最后做一個(gè)小結(jié)和展望,對(duì)于國(guó)內(nèi)來(lái)講做全固態(tài)電池,從電解質(zhì)材料到電池這一塊已經(jīng)做了很多年,電解質(zhì)材料一直聚焦于硫化物和鹵化物兩種材料,目前來(lái)講已經(jīng)有材料為我們前面國(guó)家隊(duì)提供了材料規(guī)模化的供應(yīng),保證了這些公司和企業(yè)能夠把基于硫化物的全固態(tài)電池往下做。

  第二,進(jìn)行我們當(dāng)時(shí)做全固態(tài)電池的采用方式是自下而上,先做好一個(gè)極片再做好十個(gè)極片,所以做好一層單層的全固態(tài)電池,現(xiàn)在能做到十層加十層,40Ah是三個(gè)十層加十層,就是三個(gè)疊層完之后再把這三個(gè)疊層并在一塊,中間有三個(gè)大的界面,我們不去糾結(jié),可以實(shí)現(xiàn)40Ah,這是現(xiàn)在的形成。

  再做一個(gè)對(duì)全固態(tài)電池小的展望,因?yàn)樽龅脑蕉嘣桨l(fā)現(xiàn)全固態(tài)電池是物理層級(jí)的結(jié)構(gòu)件,對(duì)于我們做汽車的,大家都知道結(jié)構(gòu)件這個(gè)東西它具有長(zhǎng)周期的疲勞,可靠性這一塊性能的表征和檢測(cè)對(duì)于整個(gè)汽車產(chǎn)業(yè)還非常重要。對(duì)于全固態(tài)電池來(lái)講,它自身的這種長(zhǎng)周期的結(jié)構(gòu)的可靠性也是非常重要,但是結(jié)構(gòu)的可靠性我們知道不管是剛剛講離子的傳輸,對(duì)于內(nèi)部的力的影響,還是我們外部整個(gè)汽車的在走的過(guò)程中的震動(dòng),就是工況對(duì)它的影響,都是要求對(duì)它里面的整個(gè)力的變化有一個(gè)非常重要的要求。

  所以在此層級(jí)上,對(duì)于全固態(tài)電池來(lái)講,力學(xué)的研究,以及力學(xué)的調(diào)控,甚至是精準(zhǔn)的調(diào)控,以及我們?cè)趺磥?lái)把它限制到一定范圍內(nèi)。之前液態(tài)有一個(gè)安全的邊界,對(duì)全固態(tài)電池未來(lái)有沒有一個(gè)力的邊界,這一塊可能是非常重要的因素,所以是多層級(jí)力學(xué)行為的研究,包括材料電極電池,以及我們力學(xué)研究的一些手段。我們講表征手段,還是我們的調(diào)控手段,還是我們未來(lái)在應(yīng)用過(guò)程中的一些維修手段,這都是非常重要的。

  最后就是如果有力的研究之后,我們可以進(jìn)一步研究力、電、熱,以及整個(gè)安全方面的耦合,這樣就更有助于全固態(tài)電池的發(fā)展。

  十分感謝!

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