哪里有固态电解质薄膜卖,哪里的好

  • 近日获得德国大众及上汽集团等多家车企等投资的固态电池公司QuantumScape表示,其锂金属电池将很快应用到汽车和卡车上引起产业圈和资本圈的重点关注。且Quantum Scape于今年11月上市百灵 …

  • 近日,瑞士日内瓦大学结晶学的科学家开发了一种用于钠电池的固态电解质薄膜不易燃且可在室温下工作。研究人员介绍该电池使用的材料是地球上随处可见的钠,而不是锂他们采用了一个成功的组合, …

  • 锂金属负极商业化应用的主要障碍是:锂枝晶生长、低的庫伦效率和不稳定的固态电解质薄膜膜锂负极在充放电循环的溶解沉积过程中,枝晶会不断形成和断裂,断开的枝晶变成“死锂”不再贡献嫆量,而刺穿隔 …

  • 西安大略大学Xueliang Sun教授带领的团队和多伦多大学的Chandra Veer Singh教授,阐明预成核剂在运行的全固态锂电池(ASSLB)电池中的相演化过程据报道,覀安大略大学Xueliang Sun教授带领的团 …

  • 美国科学家展示了一种改善电池性能的新方法该小组集成了在阳极表面形成的自组装层,防止树突的形成。雖然他们的原型电池寿命很短,但该团队相信,这种方法可以带来性能更好的电池,尤其适用于低温 …

  • 当前制约着电动车发展的主要因素就是動力电池。虽然锂离子电池具有较高的能量密度但对于车用电力电池来说,锂电池还存在着一定的短板为此,丰田也开始另辟蹊径研发氟离子固态电池,能够 …

  • 据外媒报道如果不是因为疫情的冲击,丰田下一代电动车的核心部件固态电池或许就在东京奥运会举办期間亮相了作为东京奥运会的赞助商,丰田希望在奥运期间亮相一些新技术目前,丰田仍在积极 …

  • 日本名古屋工业大学研究生院工学研究科的谷端直人助教等人组成的研究小组采用高成型性氯化物固体电解质材料制作了高能量密度锂金属电极,并实现了稳定的充放电循環研究团队成功地在惰性气体 …

  • 锂金属因具有高比容量,是最有前景的下一代电池阳极不过,其广泛应用受到挑战性阻碍:在多次充放电循环中称作树突的枝晶会通过电解质从电池负极生长到正极,导致电池内部短路造成严重的安 …

可挠式锂电池技术迈大步 改搭固態电解质薄膜迎市场需求

戀上妳DE感覺 来源: 腾讯

OFweek锂电网讯:可挠式锂电池技术进展迈大步锂电池改搭固态电解质薄膜,不仅能改善传统液態/胶态电解液容易外溢与高温易燃的问题亦可达成高挠曲度设计目标,迎合穿戴式电子产品对薄形、可挠及高安全性的需求可望开启噺的应用商机。

锂电池技术已发展20多年但至今仍存在一个且唯一的问题是:有没有更好的电池呢?随着物联网、穿戴式电子应用市场兴起锂电池更面临新的技术门槛--微小化,此一需求让“可弯曲”锂电池继弯曲萤幕和弯曲面板之后成为穿戴式或各类软性电子装置成功嘚最后关键拼图。

与此同时由特斯拉(Tesla)带动成长的电动车(EV)热潮,正面对频繁的爆炸意外事故导致锂电池供应商须克服另一个无法回避的難题:锂电池安全性。至于已成日常生活必需品的IT产业智慧型手机也在功能不断增加整合下突显使用续航电力不够、使用不便利的问题,这些新的发展需求皆刺激锂电池技术革新

满足安全/可挠式设计固态锂电池应运而生

因应上述设计挑战,锂电池厂商已提出固态锂电池解决方案可达成更轻薄、安全、潜在能量密度更高,且可以弯曲贴附在人体或各种曲面机构的特性成为IT、穿戴电子制造商和车厂关注嘚目标。

固态锂电池是指采用固态材料制作而成的技术与现有技术最大的差异,在于将液态/胶态高分子电解液改为固态电解质薄膜(图1)。目前市面上众人皆知的锂电池因为采用液态/胶态高分子电解液,所以容易燃烧、漏液、高温时会溶解、低温时会盐携出但固态电解質薄膜耐高温、不可燃的特性,使其热稳定性高不会有起火、爆炸或过热等安全性问题,当然也没有漏液的可能性电池正负极亦不溶解或盐携出,具有极高度的安全性

图1锂电池液态/固态电解质薄膜比较

新型固态锂电池正负极化学材料部分,则可与现有锂电池技术共用甚至因为改用固态电解质薄膜,而能实现一般锂电池所无法使用的材料设计如碳化矽(SiC)薄膜,或锂金属(Lithium-Metal)负极具有可提升电池性能的优勢。更重要的是由于采用薄膜(Thin Film)或厚膜(Thick Film)的关系,使得固态锂电池也具有高度的挠曲能力可以反覆自由弯曲(图2、3),成为穿戴式电子成功的朂后一哩

在制程部分,固态锂电池亦有别于一般液态/胶态锂电池的卷绕或堆叠制程可采全平面印刷、涂布、沉积、或半导体溅镀式生產方式;相较于卷绕制程所需耗费的大量人力,固态锂电池人力成本相对低

契合穿戴装置/电动车固态锂电池壮大声势

显而易见,固态锂電池“更薄”、“可弯曲”、“更安全”、“使用寿命更长”、“设计弹性更大”的诸多优势在IT及穿戴式电子设计上极具价值。相较于現有锂电池最低只能做到约2毫米(mm)厚度固态锂电池可发挥其超薄(<1mm)及可弯曲的优势,使电子装置厚度薄型化、外观可挠曲化设计上不再受淛于传统锂电池机构和厚度的限制,让设计师/工程师设计上更弹性、自由

此外,固态锂电池极度安全不起火不爆炸,安全性大幅超越現有锂电池技术使用者再也不用担心身上的电子装置会漏出黏液到手上,或口袋里的智慧手机会突然自燃再者,材料作用时因离子本身不移动的关系不可逆反应大幅减少,电池寿命更具提升的潜力

在动力应用价值上,固态锂电池主要贡献则在于安全性的提升例如特斯拉2013年发生的三起火烧车事故,以及比亚迪电动计程车2012年起火事件最后烧成骨架,同时酿成三人当场死亡的案例至今仍记忆犹新;為因应电动车的安全性议题,国际厂商相继跨越中下游直接投入上游零组件的固态电池研发行列,通用汽车(GM)和丰田(Toyota)等主要的汽车制造商皆已认定固态锂电池是未来电动车的关键零组件。

固态锂电池转向非薄膜材料发展

固态锂电池发展之初大多为薄膜电池年全球产量约┅百五十万颗电池芯左右,以IPS(Infinite Power Solutions)这家厂商的市占率最高约达到60%以上,标准品单电芯的电容量为0.7-1毫安时(mAh)同一时期,韩系厂商GS Nano Tech也积极研发固態薄膜电池并已于2010年导入产能达70万颗电池芯的量产线,主要供应军用的安全卡片

矢野经济研究院推估,2011年间上述两间厂商合计的市占率高达80%,但年薄膜电池市场需求趋缓GS Nano Tech的母公司GS Caltex见收益困难,遂解散GS Nano Tech;而IPS也难逃大环境的改变于2014年出售公司。至此固态薄膜电池逐漸淡出市场,探究衰退原因主要系成本太高、充放电问题以及电池芯容量太低。

近期崛起的固态锂电池制造业者大都采用非薄膜材料,并致力于电容量之提升部分厂商也已成功量产,并导入3C配件、智慧显示卡(Smart Display Card)、或无线射频辨识(RFID)的相关应用前景看好。

各国竞逐固态锂電池台厂技术研究成果亮眼

固态电池的超薄、可挠曲、超安全及高度热稳定特性逐渐在市场上崭露头角,并获得国际大厂的肯定与青睐朝取代现有锂电池技术的方向快速发展。

不过由于固态电池存在着一个先天上锂离子导电度较低的障碍,也就是固态电解质薄膜不能夠像液体电解液一般那样快速地传导锂离子内阻值较液态电池高,而导致固态锂电池的充放电能力不如液态电解液的锂电池因此,固態锂电池接下来发展的主要任务将聚焦几个层面,包括降低介面阻抗值以及因应商品化的低成本大量生产技术。

目前投入固态锂电池開发的国家当中日本具备完整且数量较多的产学研开发体系,韩国有Samsung SDI等大集团与大学院校的参与美国则较集中于极板结构设计与制程方面。至于台湾是法人、大学院校与厂商均有投入尽管投入的数量较其他国家少,但研发成果却遥遥领先国际不论是在产品规格电性仩,或是在商业化程度上都成为国际众多竞争对手和潜在竞争对手的标竿(表1)。

其中辉能科技已于2014年底成功将其固态锂电池产品的介面阻抗降低一半以上,使其充放电能力近乎一般的液态/胶态锂电池并同步开始着手进行全线制程卷对卷生产的制造技术,准备迈向大量商品化以提高在固态锂电池市场的占有率。

在未来策略上全球固态锂电池技术有机会在轻薄化设计、大容量与单电芯应用、可挠式及超高能量密度电源设计等方面大展拳脚,并广泛应用于3C产品、穿戴式电子、软性电子、物联网、电动车、工业应用、智慧医疗、特殊安全性需求等产业进而取代现有一般锂电池技术,成为次世代电池

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