摘要:韩国电工技术研究所(KERI)下一代电池研究中心Ha Yoon-Cheol博士团队开发了一种“增强型共沉淀方法”,可更快、更高质量地生产用于全固态电池(ASSB)的锂超离子导体。ASSB采用固体电解质取代传统液态电解质,大幅降低火灾和爆炸风险。
韩国电工技术研究所(KERI)下一代电池研究中心Ha Yoon-Cheol博士团队开发了一种“增强型共沉淀方法”,可更快、更高质量地生产用于全固态电池(ASSB)的锂超离子导体。ASSB采用固体电解质取代传统液态电解质,大幅降低火灾和爆炸风险。
固体电解质制造成本高且工艺复杂。2021年,该团队提出“共沉淀法”,通过一锅法溶液工艺实现大规模生产,无需高能研磨或蒸发过程,也无需昂贵的硫化锂(Li₂S),显著降低原材料成本,该工艺下硫化物电解质的生产成本可降至传统方法的十分之一。目前该项技术已转让给韩国大洲电子,并在后续研究中不断优化。
优化后的共沉淀方法缩短了生产时间,并提高了固体电解质质量。关键在于精准控制锂、硫及催化剂的溶解与沉淀过程,确保均匀共沉淀。该方法适用于三元(Li₃PS₄)和四元(Li₆PS₅Cl)固体电解质合成。KAIST、POSTECH等机构通过量子计算和阴离子质谱分析,揭示了溶解机制及分子结构,为批量生产奠定基础。
升级后的共沉淀方法将固体电解质生产时间从14小时缩短至4小时,离子电导率提升至5.7 mS/cm,超越液态电解质(~4 mS/cm)。在700mAh软包电池测试中,能量密度达352Wh/kg,高于商用锂离子电池(270Wh/kg)。
充放电1,000次后,容量保持率仍超过80%,展现优异循环寿命。研究成果发表在《储能材料》杂志,并已申请专利。
来源:锂电动态