【固態(tài)電池】中科院物理所聚合物固態(tài)鈉電池研究取得重要進(jìn)展

我國科學(xué)院物理研究所/北京凝聚態(tài)物理國家研究中心清潔能源實(shí)驗(yàn)提出一種通過化學(xué)反應(yīng)原位去除SPE中殘余自由溶劑分子的方法。該方法關(guān)鍵在于通過調(diào)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(shè)計(jì)鹽-溶劑分子-添加劑兩步化學(xué)反應(yīng)過程，實(shí)現(xiàn)將殘留的溶劑最終轉(zhuǎn)化為一種穩(wěn)定添加劑表面包覆層，進(jìn)而達(dá)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(tài)電池界面副反應(yīng)，極大地提升了電池的庫倫效率、循環(huán)穩(wěn)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(fù)極組裝固態(tài)電池NVP|SPE|Na，NVP|FSI-Al2O3-AQ|Na固態(tài)電池首周可逆比容量為110mAh/g，庫倫效率為93.8%，達(dá)到了采用液體電解質(zhì)時(shí)的水平。NVP|FSI-Al2O3-AQ|Na固態(tài)電池在1C倍率下循環(huán)2000周的過程中，庫倫效率始終保持在~100%，循環(huán)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(wěn)定循環(huán)800h。電池循環(huán)過程中電化學(xué)阻抗譜也保持相對穩(wěn)定。采用本研究工作中所設(shè)計(jì)的SPE組裝的固態(tài)鈉電池的循環(huán)穩(wěn)定性是目前所報(bào)道的循環(huán)穩(wěn)定性最好的聚合物固態(tài)鈉電池。

來源：ACSPublications

【固態(tài)電池】麻省理工團(tuán)隊(duì)發(fā)表新的富鋰陶瓷電解質(zhì)的方法

麻省理工學(xué)院的研究人員提出了一種新的脈沖激光沉積技術(shù)，以更少的熱量來制造更薄的鋰離子電解質(zhì)，以改善固態(tài)鋰電池的快充性能并提高工作電壓。這種新技術(shù)的關(guān)鍵在于制備電解質(zhì)鋰石榴石組分和氮化鋰層（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(gòu)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(gè)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(zhì)所需的立方結(jié)構(gòu)。該論文由麻省理工學(xué)院副教授JenniferL.M.Rupp帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)在《自然》雜志（能源子刊）上發(fā)表。

來源：MITNEWS

【TSLA】TSLA和合作伙伴發(fā)現(xiàn)新鋰電池技術(shù)路線

TSLA電池研究小組和合作伙伴發(fā)表了新的研究報(bào)告，稱發(fā)現(xiàn)了比固態(tài)電池能量密度更高且更穩(wěn)定的新型鋰電池技術(shù)，這或許將改變下一階段動(dòng)力鋰電池技術(shù)的發(fā)展路線。此前，很多電池研究機(jī)構(gòu)都將固態(tài)電池作為了下一階段的首選，能量密度也是目前動(dòng)力鋰電池最為看重的技術(shù)參數(shù)。

該技術(shù)報(bào)告的全稱為：LiDFOB/LiBF4液態(tài)電解質(zhì)無陽極鋰金屬電池研究報(bào)告。其中核心的信息顯示，此前很多研究有關(guān)下一階段的鋰金屬電池不看好，認(rèn)為電池中使用的傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)必須由固態(tài)電解質(zhì)代替，以保持長期穩(wěn)定循環(huán)所需的壽命和高能量密度。但在最新的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，采用LiDFOB/LiBF4液態(tài)電解質(zhì)的無陽極鋰金屬電池在90次充放電循環(huán)后，仍可以剩余80％的電池容量和較高的穩(wěn)定性，在能量密度上也并不亞于固態(tài)電池。

報(bào)告中還提到了如何解決用鋰金屬取代傳統(tǒng)石墨陽極而不必使用固態(tài)電解質(zhì)的問題。報(bào)告顯示，實(shí)現(xiàn)鋰金屬陽極的另一個(gè)潛在途徑是使用固態(tài)電解質(zhì)，這被許多研究認(rèn)為是未來最可行的技術(shù)手段。但目前固態(tài)電解質(zhì)在多次充放電后無法實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定無枝晶的狀態(tài)（穩(wěn)定性），同時(shí)在大規(guī)模量產(chǎn)方面也存在問題，生產(chǎn)線動(dòng)輒就要數(shù)十億美元的投入。而假如采用LiDFOB/LiBF4液體電解質(zhì)的傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)方法，在滿足了安全、密度以及壽命的同時(shí)，現(xiàn)有的制造設(shè)備就可以快速商業(yè)化量產(chǎn)這種新高能量密度電池。

來源：電池我國

【儲(chǔ)能】比克電池儲(chǔ)能業(yè)務(wù)牽手南網(wǎng)綜合能源落地國家863課題示范項(xiàng)目

該項(xiàng)目是由深圳市比克動(dòng)力鋰電池有限公司和南方電網(wǎng)綜合能源服務(wù)公司合作，共同建成的2.15MW/7.27MWh梯次電池儲(chǔ)能項(xiàng)目，歷時(shí)四個(gè)月現(xiàn)已成功投入運(yùn)營。作為用戶側(cè)儲(chǔ)能項(xiàng)目，該項(xiàng)目將應(yīng)用于工商業(yè)園區(qū)，重要功能是實(shí)現(xiàn)用電負(fù)荷的削峰填谷、供應(yīng)電力輔助服務(wù)。項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了服務(wù)模式和解決方法兩個(gè)層面的多重創(chuàng)新。該項(xiàng)目以創(chuàng)新的EPC合作形式展開，由南網(wǎng)綜合能源投資，比克電池負(fù)責(zé)需求分析、系統(tǒng)方法設(shè)計(jì)、產(chǎn)品集成、施工、調(diào)試等全過程的EPC整體解決方法交付。項(xiàng)目充分展現(xiàn)了比克電池儲(chǔ)能系統(tǒng)交付能力，是國內(nèi)首個(gè)成功落地的梯次利用儲(chǔ)能領(lǐng)域EPC服務(wù)模式項(xiàng)目。以此項(xiàng)目為起點(diǎn)，比克電池和南網(wǎng)綜合能源已達(dá)成戰(zhàn)略合作，未來將在儲(chǔ)能領(lǐng)域共同拓展，展開更深層次的合作。

作為國家級863課題的實(shí)際應(yīng)用示范工程項(xiàng)目，本次投入運(yùn)營的儲(chǔ)能項(xiàng)目采用智能化、模塊化設(shè)計(jì)，集成了三元、磷酸鐵鋰兩種技術(shù)方法，具備高安全性和高穩(wěn)定性。同時(shí)，該項(xiàng)目是行業(yè)首個(gè)實(shí)現(xiàn)電池整包梯次利用的儲(chǔ)能項(xiàng)目，將為目前行業(yè)熱門的動(dòng)力鋰電池梯次利用和電化學(xué)儲(chǔ)能研究供應(yīng)實(shí)際的項(xiàng)目相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn)和關(guān)鍵技術(shù)的數(shù)據(jù)支撐。