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進(jìn)展 | 雄安稀土在新型稀土鹵化物固態(tài)電解質(zhì)材料領(lǐng)域取得進(jìn)展

2021-12-10 14:00:49 來(lái)源:中冶有色技術(shù)網(wǎng)
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簡(jiǎn)介:全固態(tài)電池是當(dāng)前新能源汽車(chē)用動(dòng)力電池的重要發(fā)展方向,有望從根本上解決現(xiàn)有動(dòng)力電池的安全性問(wèn)題,并進(jìn)一步提升動(dòng)力電池的能量密度。固態(tài)電解質(zhì)是全固態(tài)電池的核心材料。鹵化物固態(tài)電解質(zhì)是繼聚合物、氧化物、硫化物之后的一種新體系固態(tài)電解質(zhì)材料,具有高離子電導(dǎo)率、高氧化穩(wěn)定電位、機(jī)械性能好、材料選型范圍寬等突出優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)前新型固態(tài)電解質(zhì)材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

固態(tài)電池是當(dāng)前新能源汽車(chē)動(dòng)力電池的重要發(fā)展方向,有望從根本上解決現(xiàn)有動(dòng)力電池的安全性問(wèn)題,并進(jìn)一步提升動(dòng)力電池的能量密度。固態(tài)電解質(zhì)是全固態(tài)電池的核心材料。鹵化物固態(tài)電解質(zhì)是繼聚合物、氧化物、硫化物之后的一種新體系固態(tài)電解質(zhì)材料,具有高離子電導(dǎo)率、高氧化穩(wěn)定電位、機(jī)械性能好、材料選型范圍寬等突出優(yōu)點(diǎn),是當(dāng)前新型固態(tài)電解質(zhì)材料領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

有研稀土子公司河北雄安稀土功能材料創(chuàng)新中心有限公司(雄安稀土)瞄準(zhǔn)固態(tài)電解質(zhì)研究前沿,在有研科技集團(tuán)總部科技創(chuàng)新基金項(xiàng)目資助下,聯(lián)合國(guó)聯(lián)汽車(chē)動(dòng)力電池研究院有限責(zé)任公司(國(guó)聯(lián)研究院)、有研工程技術(shù)研究院有限公司(有研工研院)、加拿大西安大略大學(xué)等單位,開(kāi)展了新型稀土鹵化物固態(tài)電解質(zhì)材料設(shè)計(jì)與制備工作并取得突出進(jìn)展。目前已成功開(kāi)發(fā)出多款Y基、Yb基高性能稀土鹵化物固態(tài)電解質(zhì)材料,其中經(jīng)氟化處理的Y基固態(tài)電解質(zhì)室溫離子電導(dǎo)率可達(dá)1.8 mS/cm,并展現(xiàn)出與鋰金屬負(fù)極的良好匹配性;Yb基固態(tài)電解質(zhì)室溫離子電導(dǎo)率可達(dá)1.58 mS/cm,氧化穩(wěn)定電位高達(dá)4.5V。相關(guān)工作于近期分別發(fā)表于國(guó)際著名能源期刊《Advanced Energy Materials》(影響因子29.368)和《Nano Energy》(影響因子17.881)上,雄安稀土余金秋博士為兩篇論文的共同通訊作者。上述工作為新型高能量密度全固態(tài)鋰二次電池設(shè)計(jì)提供了新的思路。


附論文鏈接:
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202101915(Tianwei Yu,et al,Superionic fluorinated halide solid electrolytes for highly stable Li-metal inall-solid-state Li batteries,Advanced Energy Materials,2021,2101915)
https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.106674(Guofeng Xu,et al,Originof high electrochemical stability of multi-metal chloride solid electrolytesfor high energy all-solid-state lithium-ion batteries,Nano Energy,2022,106674)
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