SK On 表示相贺，其與韓國大學(xué)和機(jī)構(gòu)合作開展的 ASSB 研究項目成果最近已在國際學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表轻欣。這家韓國電池巨頭還為其多項研究成果在國內(nèi)外申請了專利。
SK On 與韓國陶瓷工程技術(shù)研究所 Jin Ho Kim 博士團(tuán)隊合作的研究重點是利用超快光子燒結(jié)技術(shù)制造富含氧化物的無機(jī)-有機(jī)復(fù)合混合固體電解質(zhì)肃弟。該研究被認(rèn)為是將傳統(tǒng)上用于印刷電路板制造的光子燒結(jié)技術(shù)應(yīng)用于 ASSB 開發(fā)的突破性進(jìn)展玷室。
光子燒結(jié)是一種利用瞬間施加的強(qiáng)光能來加強(qiáng)粉末顆粒的結(jié)合的過程，從而產(chǎn)生具有增強(qiáng)強(qiáng)度笤受、耐久性和改善材料性能的固體物質(zhì)穷缤。
該開放獲取研究論文作為封面文章發(fā)表在《ACS Energy Letters》上。
全固態(tài)電池 (ASSB) 用固體電解質(zhì)取代了傳統(tǒng)鋰離子電池中的液體電解質(zhì)箩兽。這些固體電解質(zhì)大致分為硫化物型津肛、氧化物型和聚合物型。
為了增強(qiáng)鋰離子傳輸路徑和機(jī)械強(qiáng)度汗贫，氧化物電解質(zhì)材料通常需要在 1,000 攝氏度以上進(jìn)行 10 小時以上的高溫?zé)崽幚砩碜Ｈ欢a(chǎn)成本以及脆性斷裂等挑戰(zhàn)已成為可擴(kuò)展性的重大障礙落包。
SK On 探索了光子燒結(jié)部蛇，強(qiáng)調(diào)其在速度和低溫?zé)崽幚矸矫娴膬?yōu)勢，作為一種潛在的解決方案咐蝇。為了優(yōu)化光子燒結(jié)工藝涯鲁，研究團(tuán)隊首先確定了可最大限度減少光照能量損失的無機(jī)著色劑，并將其應(yīng)用于氧化物電解質(zhì)材料法雄。通過利用超快光子燒結(jié)技術(shù)用兵，該團(tuán)隊能夠生成具有最佳均勻性的多孔微結(jié)構(gòu)。
此外白叫，該團(tuán)隊還成功將光子燒結(jié)氧化物材料與凝膠聚合物電解質(zhì)相結(jié)合晴顷，制成混合固體電解質(zhì)，實驗結(jié)果表明跃渠，采用該混合電解質(zhì)的電池具有優(yōu)異的循環(huán)壽命订搏。
在另一項研究中，SK On 探索了富鋰和富錳層狀氧化物 (LMRO) 陰極用于硫化物基 ASSB 的潛力沛四。
這項研究由首爾國立大學(xué) Kyu Tae Lee 教授的研究小組進(jìn)行框辞，上個月被刊登在《先進(jìn)能源材料》雜志上蛔颖，成為封面文章。這項研究因其對 LMRO 陰極降解機(jī)制的全面理解而受到認(rèn)可缤媒，而不僅僅是對其性能的理解政拾。
LMRO 正極材料成本低廉，因為它們以錳為基礎(chǔ)岔冯，而錳比鎳和鈷便宜贸桶。然而，當(dāng)與傳統(tǒng)鋰離子電池中的液體電解質(zhì)一起使用時桌肴，LMRO 面臨著諸如氣體產(chǎn)生皇筛、電壓衰減和容量損失等挑戰(zhàn)，這促使人們努力探索其在 ASSB 中的應(yīng)用坠七。
研究小組通過各種分析發(fā)現(xiàn)水醋，在高溫高壓條件下充電/放電時釋放的氧氣(O?)會氧化硫化物固體電解質(zhì)，導(dǎo)致其劣化彪置。為了解決這個問題拄踪，該團(tuán)隊開發(fā)了一種特殊的涂層材料來抑制氧氣的釋放，并能夠延長循環(huán)壽命拳魁。
SK On 正在開發(fā)兩種類型的全固態(tài)電池 (ASSB)：聚合物氧化物復(fù)合材料和硫化物基惶桐，預(yù)計分別于 2027 年和 2029 年推出商業(yè)原型。該公司的固態(tài)電池試驗設(shè)施目前正在韓國大田的研究中心建設(shè)中潘懊，預(yù)計將于 2025 年下半年完工姚糊。
資源
瞬時光子燒結(jié)工藝可大規(guī)模制造固態(tài)電池的 3D 石榴石電解質(zhì)支架;Kyeong Joon Kim、Kyung Seop Shin授舟、Jung Hoon Choi猎之、Junghun Han、Myung-Soo Park乐跺、Min Kyu Kim、Do Kyeong Lee讼逐、Eun Jeong Yi 和 Jin Ho Kim;ACS Energy Letters 0, 10 doi: 10.1021/acsenergylett.4c02861
Song, G., Lee, S., Kim, T., Jung, MS, Kim, K., Choi, SH, Lee, S., Park, J., Lee, M., Park, C., Kwon, M.-S. 和 Lee, KT (2024)症忽，納米結(jié)構(gòu)富鋰和富錳層狀氧化物的機(jī)械電化學(xué)行為及其在硫化物基全固態(tài)電池中的優(yōu)異容量保持和電壓衰減 ( Adv. Energy Mater. 47/2024)。Adv. Energy Mater.凸翩，14：2470211牙晰。doi：10.1002/aenm.202470211
