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1、干法电极&卤化物电解质赋能高比能全固态电池赵昌泰有研(广东)新材料技术研究院2024年7月固态电池产业链论坛 苏州有研广东院基本情况广 东 省 科 学 技 术 厅Department of Science and Technology of Guangdong Province佛 山 市 人 民 政 府佛 山 市 人 民 政 府w w w.f o s h a n.g o v.c n佛山市禅城区人民政府佛山市禅城区人民政府w w w.c h a n c h e n g.g o v.c n有研(广东)新材料技术研究院GRINM(GuangDong)Advanced Materials Techno
2、logy Research Institute立足于国家战略和市场需求粤港澳大湾区建设深化改革释放科技创新动能央地合作携手共赢前瞻领域技术创新科技成果孵化转化产业共性技术服务定位于 有色金属新材料领域科技创新发展的重要基地 新兴产业公共技术服务与国家战略保障的重要平台 行业高端人才培养与输送的重要高地致力于成为有研广东院基本情况国联汽车动力电池研究院有限责任公司硫化电解质、全固态电池有研稀土硫化锂、卤化物前驱体研究中心能力硬件4 知崇礼卑 止于至善测试检测平台关键技术平台关键材料平台条件:2300 m2实验室,200(-55)+120(-60)m2干燥间,5-60 Ah固态电池软包线、干法电极
3、线、公斤级ALD、锂蒸发设备等。2024年重点建设事项:500 吨/年卤化物固态电解质生产线0.1 GWh干法电极中试线60 Ah全固态软包电池线研究中心能力软件5 知崇礼卑 止于至善知识产权(23年):申请专利30余项,授权10项+国际专利2项,在NC,JACS,Angew等期刊发表论文5篇基础:卤化物电解质、干法正极、干法电解质膜、硅基负极、5 Ah软包电池影响力:参与多家国家级全固态电池平台(创新联合体、链主项目、示范应用工程)央企资源研究特色及优势6 知崇礼卑 止于至善卤化物电解质材料干法电极工艺原型电池技术国家战略国家政策消费者全固态电池7 知崇礼卑 止于至善固态电池是实现动力与储能
4、电池本征安全的重要途径。全固态锂电池技术路线8 知崇礼卑 止于至善有研广东院固态电池中心硫/卤化物电解质202X年400 Wh/kg.2023年:全固态电池创新联合体、产学研协同创新平台、产业链链主、示范应用工程日韩全国之力、美国初创公司、欧洲车企布局、中国国家引导全固态电池进展 知崇礼卑 止于至善Solid Power交付100 Ah电芯丰田与出光兴产QS 零外压5 Ah固态电芯50%上汽智己L62027年小批量生产宁德时代低空经济高比能、高安全广汽昊铂国轩 金石电池全固态动力电池装车面临的挑战材料层级电极层级电芯层级系统层级装备层级检测层级装车层级界面层级制备工艺:干法、湿法环境结构设计成
5、型效率边缘处理热固定一致性成组形式温度管理加压干法电极湿法涂布等静压切-叠-固-封化成分容精度新方法新标准检测设备正极:容量发挥、表面包覆、析氧、强氧化性、开裂、电解质:离子导、纳米化、空气溶剂稳定性负极:动力学缓慢、压力大不安全、倍率差、枝晶、成本高薄、高强度、一致性界面副反应高活性物质占比厚电极高致密化高热稳定性 负极失效 压力、枝晶 体积变化正极极片电解质膜负极极片能量密度全固态电池研发面临的挑战 知崇礼卑 止于至善电解质:小粒径、高离子导、低成本电解质膜:电池质量高强度、一致性锂金属安全性、加工性锂金属枝晶、倍率差:1.高活性物质占比2.高面容量3.电极制备工艺4.界面及结构稳定装备开
6、发1.干法电极成套设备2.高精度切-叠-固-封机3.连续化等静压设备体积膨胀大、高堆叠压力负极:循环、倍率、压力正极:能量密度卤化物固态电解质12 知崇礼卑 止于至善宽电化学窗口(可采用商业化正极材料)对正极热稳定性物化性质可调高离子电导率(110 mS/cm)硬度合适低成本卤化物全固态电池成本计算 知崇礼卑 止于至善材料成本材料成本(万元(万元/吨)吨)目前目前651硫化物电解质硫化物电解质400目标目标651硫化物电解质硫化物电解质50硫化锂硫化锂700Li3InCl6200Li3ZrCl6电解质电解质20新型卤化物电解质新型卤化物电解质5表2.固态