全固态锂离子电池

发布时间:2023-05-07

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化石能源引起的环境问题已成为人类可持续发展的严峻挑战之一。为此,我国在“十四五”规划中提出了包括发展新能源、新材料在内的国家战略,以期实现“碳达峰、碳中和”的双碳目标。新能源汽车是全球汽车产业绿色低碳转型的主要方向,也是我国汽车产业高质量发展的战略选择。锂离子电池是电动汽车的核心储能器件,是决定新能源汽车应用以及产业发展的关键。然而,目前锂离子电池已不能满足如今长续航、高安全性电动汽车的需求。锂离子电池面临着亟待突破的瓶颈:(1)电极材料比容量低,导致电池整体能量密度较低;(2)由于碳酸酯类溶剂高度易燃,锂盐LiPF6热稳定性低,导致电池安全性差,一旦发生热失控将引发灾难性后果。

为提升新能源汽车的竞争力,抢占新能源汽车发展的制高点,推动高安全性及高性能锂离子电池的研发是突破新能源汽车行业瓶颈的关键。其中,固态电解质由于具有高安全性、优良的热稳定性及良好的机械性能,能有效减少火灾和爆炸事故带来的风险,现已成为研究的热点。未来能源与海洋环境安全工程中心致力于(1)开发宽电化学窗口、高离子电导率的固态电解质材料,研究规模制备工艺;(2)组装高能量密度固态电池,研究固态电解质与正极、负极材料的低阻抗界面构筑方法和制备技术;(3)研究固态动力电池全寿命周期失效机制及健康管理技术。这些研究不仅对当前我国新能源汽车产业的布局具有重要的意义,而且可促进我国新能源与新材料产业的核心竞争力的进一步提升。