【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展

中國科學院物理研究所/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(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計鹽-溶劑分子-添加劑兩步化學反應過程，實現(xiàn)將殘留的溶劑最終轉化為一種穩(wěn)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(tài)電池界面副反應，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%，達到了采用液體電解質時的水平。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)過程中電化學阻抗譜也保持相對穩(wěn)定。采用本研究工作中所設計的SPE組裝的固態(tài)鈉電池的循環(huán)穩(wěn)定性是目前所報道的循環(huán)穩(wěn)定性最好的聚合物固態(tài)鈉電池。

來源：ACS Publications

【固態(tài)電池】麻省理工團隊發(fā)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(tài)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(fā)表。

來源：MIT NEWS

【特斯拉】特斯拉與合作伙伴發(fā)現(xiàn)新鋰電池技術路線

特斯拉電池研究小組與合作伙伴發(fā)表了新的研究報告，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，這或許將改變下一階段動力電池技術的發(fā)展路線。此前，很多電池研究機構都將固態(tài)電池作為了下一階段的首選，能量密度也是目前動力電池最為看重的技術參數(shù)。

該技術報告的全稱為：LiDFOB/LiBF4液態(tài)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(tǒng)液態(tài)電解質必須由固態(tài)電解質代替，以保持長期穩(wěn)定循環(huán)所需的壽命和高能量密度。但在最新的實驗中發(fā)現(xiàn)，采用LiDFOB/LiBF4液態(tài)電解質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)電解質的問題。報告顯示，實現(xiàn)鋰金屬陽極的另一個潛在途徑是使用固態(tài)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(tài)電解質在多次充放電后無法實現(xiàn)穩(wěn)定無枝晶的狀態(tài)（穩(wěn)定性），同時在大規(guī)模量產(chǎn)方面也存在問題，生產(chǎn)線動輒就需要數(shù)十億美元的投入。而如果采用LiDFOB/LiBF4液體電解質的傳統(tǒng)液態(tài)電解質方案，在滿足了安全、密度以及壽命的同時，現(xiàn)有的制造設備就可以快速商業(yè)化量產(chǎn)這種新高能量密度電池。

來源：電池中國

【儲能】比克電池儲能業(yè)務牽手南網(wǎng)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(wǎng)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(xiàn)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(yè)園區(qū)，主要功能是實現(xiàn)用電負荷的削峰填谷、提供電力輔助服務。項目實現(xiàn)了服務模式和解決方案兩個層面的多重創(chuàng)新。該項目以創(chuàng)新的EPC合作形式展開，由南網(wǎng)綜合能源投資，比克電池負責需求分析、系統(tǒng)方案設計、產(chǎn)品集成、施工、調(diào)試等全過程的EPC整體解決方案交付。項目充分展現(xiàn)了比克電池儲能系統(tǒng)交付能力，是國內(nèi)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(wǎng)綜合能源已達成戰(zhàn)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(wěn)定性。同時，該項目是行業(yè)首個實現(xiàn)電池整包梯次利用的儲能項目，將為目前行業(yè)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(jīng)驗和關鍵技術的數(shù)據(jù)支撐。