SKOn,推出固态电池用新型室温聚合物电解质

电池小站 2024-06-28 02:13:18

6月17日,SK On宣布已与已故诺贝尔化学奖获得者John B. Goodenough教授团队共同开发了一种新型聚合物电解质SIPE(单离子导电聚合物电解质),预计将显著提升固态电池性能并加速全固态电池的发展。

Goodenough教授被誉为锂电之父,2019年他以97岁高龄获得诺贝尔化学奖,成为最年长的诺贝尔奖得主。自2020年以来,他一直与SK On合作开发锂金属电池“固态电解质”,直至去年6月去世后,Khani教授接管研究团队。

聚合物电解质被认为是下一代低成本、易制造的固态电池材料。然而,与氧化物和硫化物基电解质相比,它们的离子电导率较低,通常仅在70-80°C的高温下运行。克服这一限制是该领域的关键挑战之一。

SIPE通过提高离子电导率和锂离子迁移数解决了这一问题。

性能方面,与现有聚合物电解质相比,SIPE在室温下的离子电导率提高了约十倍(1.1×10-4 S/cm),锂离子迁移数从0.2增加到0.92,几乎提高了五倍。这些改进使电池可在室温下运行,此外更高的离子电导率和锂离子迁移数也提高了电池的输出和充电性能。

实验结果表明,应用SIPE的电池在高倍率充放电(2C)时与低倍率充放电(0.1C)相比,维持了77%的放电容量。固态电解质在高倍率充电时通常会因低离子电导率导致显著的容量损失,但SIPE将此问题降至最低。

在稳定性方面,固态电解质界面(SEI)的稳定性得到了改善,抑制了枝晶的形成。同时SIPE具有高机械耐久性,便于大规模生产。它还具有优异的热稳定性,可承受超过250°C的温度。应用于下一代混合固态电池时,预计将提高充电速度和低温性能。

据SK On表示,上述研究已发表于《Journal of Electrochemical Society》期刊中。

目前SK On正在开发两种类型的全固态电池:聚合物-氧化物基和硫化物基电池。目标分别在2025年和2026年生产试点原型,在2028年和2029年生产商业原型。此外,SK On位于大田市电池研究所建设的硫化物基下一代电池试点工厂预计将在明年下半年完工。

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