【固態電池】中科院物理所聚合物固態鈉電池研究取得重要進展

中國科學院物理研究所/北京凝聚態物理國家研究中心清潔能源實驗提出一種通過化學反應原位去除SPE中殘余自由溶劑分子的方法。該方法關鍵在于通過調控選取合適溶劑、鹽以及添加劑組合，在溶劑去除過程中巧妙設計鹽-溶劑分子-添加劑兩步化學反應過程，實現將殘留的溶劑最終轉化為一種穩定添加劑表面包覆層，進而達到徹底去除殘余溶劑的目的。采用該工藝制備的SPE有效地降低了固態電池界面副反應，極大地提升了電池的庫倫效率、循環穩定性和倍率性能。

采用磷酸釩鈉（NVP）和金屬鈉（Na）分別作為正極和負極組裝固態電池NVP|SPE|Na，NVP|FSI-Al2O3-AQ|Na固態電池首周可逆比容量為110mAh/g，庫倫效率為93.8%，達到了采用液體電解質時的水平。NVP|FSI-Al2O3-AQ|Na固態電池在1C倍率下循環2000周的過程中，庫倫效率始終保持在~100%，循環2000周以后容量保持率為92.8%，平均每周容量衰減率僅為0.0036%。對金屬鈉的對稱電池在100μA/cm2的電流密度下可穩定循環800h。電池循環過程中電化學阻抗譜也保持相對穩定。采用本研究工作中所設計的SPE組裝的固態鈉電池的循環穩定性是目前所報道的循環穩定性最好的聚合物固態鈉電池。

來源：ACS Publications

【固態電池】麻省理工團隊發表新的富鋰陶瓷電解質的方法

麻省理工學院的研究人員提出了一種新的脈沖激光沉積技術，以更少的熱量來制造更薄的鋰離子電解質，以改善固態鋰電池的快充性能并提高工作電壓。這種新技術的關鍵在于制備電解質鋰石榴石組分與氮化鋰層（Li3N）的交替層。首先，使用脈沖激光沉積工藝在約300攝氏度（572華氏度）下將這些層構建成像層狀晶體。然后將它們加熱至660℃并緩慢冷卻（退火）。在退火過程中，幾乎所有的氮原子都燃燒到大氣中，來自原始氮化物層的鋰原子則融合到鋰石榴石中，形成一個富鋰的陶瓷薄膜。石榴石薄膜中的額外鋰含量允許材料保持帶正電荷的鋰離子（陽離子）快速通過電解質所需的立方結構。該論文由麻省理工學院副教授Jennifer L.M.Rupp帶領的團隊在《自然》雜志（能源子刊）上發表。

來源：MIT NEWS

【特斯拉】特斯拉與合作伙伴發現新鋰電池技術路線

特斯拉電池研究小組與合作伙伴發表了新的研究報告，稱發現了比固態電池能量密度更高且更穩定的新型鋰電池技術，這或許將改變下一階段動力電池技術的發展路線。此前，很多電池研究機構都將固態電池作為了下一階段的首選，能量密度也是目前動力電池最為看重的技術參數。

該技術報告的全稱為：LiDFOB/LiBF4液態電解質無陽極鋰金屬電池研究報告。其中核心的信息顯示，此前很多研究對于下一階段的鋰金屬電池不看好，認為電池中使用的傳統液態電解質必須由固態電解質代替，以保持長期穩定循環所需的壽命和高能量密度。但在最新的實驗中發現，采用LiDFOB/LiBF4液態電解質的無陽極鋰金屬電池在90次充放電循環后，仍可以剩余80％的電池容量和較高的穩定性，在能量密度上也并不亞于固態電池。

報告中還提到了如何解決用鋰金屬取代傳統石墨陽極而不必使用固態電解質的問題。報告顯示，實現鋰金屬陽極的另一個潛在途徑是使用固態電解質，這被許多研究認為是未來最可行的技術手段。但目前固態電解質在多次充放電后無法實現穩定無枝晶的狀態（穩定性），同時在大規模量產方面也存在問題，生產線動輒就需要數十億美元的投入。而如果采用LiDFOB/LiBF4液體電解質的傳統液態電解質方案，在滿足了安全、密度以及壽命的同時，現有的制造設備就可以快速商業化量產這種新高能量密度電池。

來源：電池中國

【儲能】比克電池儲能業務牽手南網綜合能源落地國家863課題示范項目

該項目是由深圳市比克動力電池有限公司與南方電網綜合能源服務公司合作，共同建成的2.15MW/7.27MWh 梯次電池儲能項目，歷時四個月現已成功投入運營。作為用戶側儲能項目，該項目將應用于工商業園區，主要功能是實現用電負荷的削峰填谷、提供電力輔助服務。項目實現了服務模式和解決方案兩個層面的多重創新。該項目以創新的EPC合作形式展開，由南網綜合能源投資，比克電池負責需求分析、系統方案設計、產品集成、施工、調試等全過程的EPC整體解決方案交付。項目充分展現了比克電池儲能系統交付能力，是國內首個成功落地的梯次利用儲能領域EPC服務模式項目。以此項目為起點，比克電池與南網綜合能源已達成戰略合作，未來將在儲能領域共同拓展，展開更深層次的合作。

作為國家級863課題的實際應用示范工程項目，本次投入運營的儲能項目采用智能化、模塊化設計，集成了三元、磷酸鐵鋰兩種技術方案，具備高安全性和高穩定性。同時，該項目是行業首個實現電池整包梯次利用的儲能項目，將為目前行業熱門的動力電池梯次利用和電化學儲能研究提供實際的項目經驗和關鍵技術的數據支撐。