1. 痛點問題
商用鋰離子電池自20世紀90年代問世以來,隨著社會電氣化而快速發展,已成為電動汽車、3C電子產品和軍事航天領域的主流儲能裝置,具有能量密度高、循環壽命長、對環境友好等特點;然而其漫長的充電時間遠不能滿足當代社會在消費電子、電動汽車等方面不斷增加的補能需求。
因此,快速充電能力已經成為消費電子產品、電動車行業和未來低空經濟的核心競爭力之一。例如,電動車通常需要1.5–8小時才能充滿電,耗時遠超過燃油車加油所需的時間(3–5分鐘),市場競爭力受到限制。因此,為滿足用戶要求,研發具有快充能力、同時兼顧高能量密度和長循環特性等鋰離子電池必將成為電池領域發展的重要方向。
2. 解決方案
本技術提供一種鋰離子電池電解質及鋰離子電池,同時涵蓋鋰離子電池的界面化成方法,旨在解決鋰離子電池快充性能不足,無法滿足用戶需求的問題。將所述電解質用于鋰離子電池時,可提升鋰離子跨電極/電解質界面的傳輸速率,加快電池的充電速度,提升快充條件下電池的循環壽命和容量保持率。采用電壓和電流相結合的方式進行化成,在深入理解鋰離子電池固體電解質界面膜的成核和生長機制基礎上,合理調控固體電解質界面膜的結構和成分、關聯電流及溫度信號實現固體電解質界面膜的可控化成和精準化成。
面向高功率兼顧高能量密度的快充/快放需求的場景,尤其是新能源汽車和低空經濟飛行器動力電源領域,可適用于快充型鋰電池關鍵材料、高性能電芯及高安全模組的研發、生產和制造的企業或相關單位,用于開發充放電速率更快、比能量更高、安全性更好、價格更有競爭力的下一代電池。
擬通過技術許可方式開展成果轉化,將本技術應用在新能源汽車或低空經濟動力電源的技術需求中,實現服務行業發展的目的。
極速快充/快放優勢;本技術可支撐能量密度450 Wh/kg的電芯實現充放電倍率6C(10 min);循環次數100 cycles@95%;工作溫度:−60——60℃,具有良好的高低溫特性。
高安全性優勢:采用研究成果制備的半固態電池可通過針刺、擠壓、過充、過放等安全性測試。
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