固态电池的重点技术方向有哪些?

固态电池核心技术方向:

固态电池的核心技术瓶颈包括界面调控技术、 工艺创新技术、 材料改性技术等;

1、界面调控技术

固-固界面接触差、阻抗大、 稳定性差是固态电池的核心技术瓶颈, 界面调控技术的突破直接决定了电池的性能与寿命;

界面阻抗机制研究:深入研究固-固界面的离子传输机制、电荷转移机制与界面 副反应机制,揭示界面阻抗的形成原因,为界面调控技术提供理论支撑。界面修饰技术研发:开发纳米包覆、气相沉积、原位聚合等界面修饰技术,构建稳定的界面层,降低界面阻抗;研发新型界面修饰材料,提升界面的离子导电性与电化学稳定性。界面结构设计优化:通过材料复合、微观结构调控等方式,优化固-固界面的接触状态,提升界面的稳定性与耐久性;开发三维多孔电极结构,增加界面接触面积,降低界面阻抗。

2、工艺创新技术

固态电池制造工艺的创新是实现规模化量产的关键,核心工艺包括干法电极工 艺、等静压工艺、叠片工艺等;

干法电极工艺攻关:开发高固含量、高导电性的干法电极浆料制备技术;优化 干法成膜工艺参数,提升电极膜的厚度均匀性与力学性能;研发干法电极的连续化生 产设备,提升生产效率。 等静压工艺攻关:优化等静压的压力、温度、时间等参数,实现界面接触性能的精准调控;开发大型化、自动化的等静压设备,提升设备的稳定性与可靠性;研发 等静压工艺的在线检测技术,确保产品质量。 叠片工艺攻关:开发高精度、高速度的叠片机,提升叠片效率与定位精度;优化叠片工艺参数,减少电芯的内部应力,提升电池的循环寿命;研发叠片工艺的智能化控制系统,实现电芯尺寸的柔性生产。

3、材料改性技术

材料改性技术是提升固态电池性能、降低成本的核心手段,针对固态电解质、 正负极材料等核心材料。

固态电解质改性技术:通过元素掺杂、晶体结构调控等方式,提升固态电解质 的离子电导率与化学稳定性;开发复合电解质体系,兼顾材料的性能与成本; 研发低成本的固态电解质制备工艺,降低材料生产成本。 正负极材料改性技术:通过表面包覆、掺杂改性等方式,提升正极材料的循环稳定性与倍率性能;开发硅基负极的复合化、纳米化技术,解决体积膨胀问题; 研发 锂金属负极的界面涂层技术,抑制锂枝晶生长。 新型材料研发:探索新型固态电解质材料,如卤化物电解质、氢氧化物电解质 等,突破现有材料体系的性能瓶颈;研发高容量、高稳定性的正负极材料,如富锂锰基材料、金属空气电极材料等


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