固態鋰電池的案例
剪斷了還能通電的電池來了！國內首條固態鋰電池產線在昆山建成投產
11月19日，第二屆鋰電池技術與產業發展論壇在昆山舉行。記者從論壇上獲悉，國內首條固態鋰電池產線已于11月份在昆山建成投產，并推出了第一批固態鋰電池產品。
固態鋰電池摒棄了易燃易爆的危險化學品——電解液，具有能量密度高、安全可靠、可實現柔性/微型化等特點。即使對電池進行針刺、剪切、擠壓、重物沖擊等各種物理破壞均不會出現冒煙、起火、爆炸的安全事故，滿足特殊應用場景的高安全需求。
固態電池是目前學術界和產業界公認的下一代鋰電池發展方向，包括豐田、東芝、蘋果以及寶馬、奔馳、大眾等國際知名企業都在這個領域有所布局。清陶(昆山)能源發展有限公司脫穎而出，成功研發高安全高能量密度固態鋰電池技術，并率先建成固態電池產線，成為行業領跑者。
隨著固態電池技術的進一步提升，清陶將根據市場需求不斷推進技術演進，目前已與多家大型車企開展合作，對于固態電池裝備整車有了明確的路線圖，預計在2020年能夠滿足車企在動力電池方面的需求，為其提供電池方案。
（來源：江蘇廣電融媒體新聞中心 作者：耿昊東 郭彧）
展開 吉林大學于吉紅院士團隊《Nature》：在固態鋰空電池研發方面取得重要進展
日前，吉林大學化學學院、無機合成與制備化學國家重點實驗室、未來科學國際合作聯合實驗室于吉紅院士研究團隊在新型固態電解質及固態電池研發方面取得重要進展，該研究成果以“A highly stable and flexible zeolite electrolyte solid-state Li–air battery”（基于分子篩電解質高穩定柔性固態鋰空氣電池）為題發表在《自然》上（Nature, 2021, DOI: 10.1038/s41586-021-03410-9）。
鋰空氣電池具有超高的理論能量密度，被譽為革命性電池技術。其中，固態鋰空氣電池較傳統的液態鋰空氣電池具有更高的安全性和穩定性。固態電解質是固態電池的關鍵材料。適用于固態鋰空氣電池的固態電解質，除滿足高離子電導率和良好的界面相容性外，還應滿足：對空氣成分穩定，使電池能夠在空氣中運行；抗氧化能力強，以抵抗電池運行過程中產生的具有強氧化能力的氧還原中間體的腐蝕。而常見的無機固態電解質材料，如石榴石、鈣鈦礦、NASICON和硫化物等由于對環境空氣成分或金屬鋰負極不穩定，不能滿足固態鋰空氣電池實際運行的要求。更嚴重的是，常用固態電解質較高的電子電導率使金屬鋰易在電解質內部成核和生長，導致電池短路進而引發安全事故。兼具高穩定性和高環境適應性的固態電解質材料的缺乏嚴重制約了固態鋰空氣電池的發展和應用。
展開 復陽固態儲能科技顏輝：薄膜全固態電池技術：輕薄可彎曲的高可靠電子紙電池解決方案
復陽固態儲能科技（溧陽）有限公司總經理顏輝作為受邀嘉賓出席活動并作關于全固態二次可充電池技術的主題分享。隨著全球科技的不斷發展，電子終端設備也在快速更新迭代，從第一臺計算機占地170㎡到現在最小的智能塵埃不到0.00001㎡，電子產品已經向著小、輕、薄、柔的趨勢發展，這也要求電子器件適應市場需求朝著集成化、小型化以及低功耗方向不斷創新。
為電子終端設備提供電能源的儲能器件主要是電池和電容，市場上銷售的電池產品分為一次性電池和充電電池兩種。鋰電池都由正極、負極、電解質組成，其中液態鋰電池由有機液體電解質組成，容易燃燒爆炸，存在安全隱患。全固態電池電解質由氧化物組成，有著高離子電導率、低電子電導率、寬電位窗以及良好的化學和機械穩定性，具由極高的安全性。因此用固體電解質代替有機液體電解質制備全固態電池，是解決當前鋰離子電池安全問題的根本途徑。
（一次性電池、可充電電池、超級電容器性能對比）
復陽固態儲能科技（溧陽）有限公司自主研制的亞毫米薄膜型全固態二次可充電池(簡稱薄膜全固態電池)是在傳統可充電鋰電池的基礎上發展起來的一種新型可充電全固態鋰電池，關鍵材料主要包括正極、全固態電解質和負極。
（普通鋰電池和全固態鋰電池材料對比）
全固態鋰電池可以制備柔性電池和薄膜電池，在3C產品設計中得到更快的應用。目前，復陽固態擁有整套電化學薄膜核心技術，公司自主研制的薄膜全固態電池擁有多項技術專利，有效解決目前市售鋰電池的安全性問題，可應用于薄膜電池供電的智能卡/標簽、醫療植入裝置電源、智能隱形眼鏡電源、IoT終端電源、柔性電路等領域。此外，高溫性能加速了薄膜全固態電池在特殊應用中的應用，如植入式和智能醫療設備、無線傳感器、航天航空等應用具有巨大的潛在市場。
展開 全固態電池在高電壓下的界面失效機制
潘鋒教授目前聚焦探索基于圖論的結構化學的新范式和新能源材料基因科學與工程，包括探索材料的結構“基因”、材料高通量的計算、合成與檢測及數據庫等“材料基因組”工程及用于加速“清潔能源及關鍵材料研發”，包括新型太陽能電池、熱電發電、儲能和動力電池及關鍵材料的跨學科的基礎研究和應用，具有十多年在國際大公司從原創基礎研究到創新產品產業化的經歷 。
楊盧奕副研究員，2015年獲得英國南安普頓大學化學博士學歷。目前在北京大學深研院主要從事高性能鋰電池關鍵材料，包括正負極材料、電解質等多方面的研究。通過建立起材料界面結構與其電化學性能之間的內在關聯，為開發下一代高性能電池提供技術支持與理論依據。作為項目主要參與者完成了國家重點研發計劃“基于材料基因組技術的全固態鋰電池及關鍵材料研發”的子課題“全固態鋰電池材料與電池研究”以及“全固態鋰電池樣機開發”的關鍵研究工作。2015年以來以通訊/第一作者在Chem. Soc. Rev., Joule, Adv. Mater., Acc. Chem. Res., Angew. Chem. Int. Ed., Adv. Energy Mater., Adv. Funct. Mater., Energy Storage Mater., Nano-Micro Letters, Small等期刊發表論文40余篇。
展開 
助力高鎳正極全固態鋰金屬電池
（SSEs）是實現高能量密度固態鋰電池的關鍵。
新能源電池技術之固態電池
不論是新能源車或儲能設備，最重要的關鍵零部件之一就是電池，這幾年電池行業的一項挑戰就是拉高能量密度、追求更安全的方式，不論是嘗試新的正極、負極材料；或是提高鎳錳鈷（NMC）三元電池鎳的比重；也有人致力于研發不同于傳統鋰電池的技術，像是使用氫燃料電池的氫能源車。而固態電池（Solid-State Battery）就是被視為是下世代的電池技術。
1.什么是固態電池？
全固態電池到底是一種什么樣的技術？
如果通俗地講，全固態電池就是里面沒有氣體、沒有液體，所有材料都以固態形式存在的電池。
而考慮到現在人們日常生活中最為常見的電池為鋰離子電池，我們在這里將默認把“全固態鋰離子電池”當做全固態電池的代表（暫時忽略全固態鋰硫等新型電池）。
一般來說，鋰離子電池主要由正極、負極、隔膜、電解液、結構殼體等部分組成，其中電解液使得電流可以在電池內部以離子形式傳導。
電解液技術是鋰電池的核心技術之一，也是現在電池工業中利潤很高的一個組成部分。
鋰離子電池的結構示意圖
其中Li+（鋰離子）在內電路中，通過電解質（electrolyte）傳導
但是鋰電池用久后有的會鼓脹，而在更極端的小概率事件下，有的甚至會發生危險（比如近來的扭扭車的電池爆炸事件，導致了相關的生產企業和電池企業遇到了全面的困難）。
另外一般來說，現在的鋰離子電池的工作溫度范圍有限，在40 度以上的高溫下壽命會急劇縮短，安全性能會也出現很大的問題（所以特斯拉MODEL S會有一套嚴格的電池溫控系統，就是為此）。
實際上，以上所說的幾個安全方面的問題都是與我們現在電池用的有機體系的電解液直接相關的。
而為了解決電池安全問題，提高能量密度，目前科研界和工業界都在研發以及生產全固態電池，也就是把傳統的鋰離子電池的隔膜和電解液，換成固態的電解質材料。
展開 固態電池+氮化鎵雙向PCS移動儲能，移族發布墨子系列戶外電源
安全性提升 100%
采用新一代固態鋰電池，相比常見的鋰離子電芯，內部電解液更改為固態電解材質，固態鋰電池電芯通過針刺，擠壓，跌落，過充不起火不爆炸等安全試驗。
內置 CMS 充電管理，BMS 電池管理，EMS 能源管理三大系統相互糾錯，互相校驗，單一系統故障均能觸發其他系統保護，做到高度安全冗余。
外殼采用合金外殼，前后蓋電鍍，組成法拉第籠效應，屏蔽電磁輻射，有效減少電磁輻射對人的慢性傷害。 逆變器前后級 PCB 爬電距離，完全遵守歐美中日等國家地區安規設計要求，能有效杜絕漏電風險。
零下 30 度超低溫運行
內置專利預熱技術，最低支持 -30℃ 充放電，在寒冷冬天，充放電時會先啟動內部預熱電路，大約數分鐘到數十分鐘，系統預熱到合適溫度，即可正常充放電，適應于華北，高原，高緯度等氣溫較低區域使用。有別于同類產品，0℃ 以下無法充電，-10℃ 或 -20℃ 以下無法放電。
支持10機組網擴展電量功率
面對重度用電用戶，比如團體野炊、工程施工等重度用電需求，移族墨子系列戶外電源可將容量擴展至最大 22kWh，功率擴展至最大 10kW。采用雙 DSP 芯片控制，支持整機 AC 輸出串聯或者并聯功能，從而擴展容量和功率。
最多支持 10 臺機器串聯使用，擴展至 44kWh；最多支持 5 臺并機使用，最大擴展到 11kWh，10kW 功率。
四大應急功能
移族墨子系列戶外電源支持四大應急功能：燃油車應急啟動、電動汽車應急續航、超級照明、點煙生火，適用于長期自駕游出行、電瓶虧電、電動車續航不足、荒野求生等人群。
展開 密歇根大學列出鋰金屬固態電池的主要問題 以推動其商業化發展
與鋰離子電池不同，鋰金屬固態電池不需要使用笨重的電池管理系統，來維持耐久性或降低著火風險。減少電池管理系統的質量和體積，或完全不使用這種系統，將如何影響固態電池的性能和耐久性？
為了使鋰金屬與陶瓷電解質保持恒定接觸，需要使用額外的器件，這是否會影響電池組性能？
密歇根大學的研究人員表示，為了推動鋰金屬電池發展，需要進行嚴格的測試和數據分析，并保證研究透明度。“在這種情況下，我們強調，必須使用一致的測試協議和數據分析方法，以汽車制造商和其他行業伙伴提出的實際輸入和設計標準為指導，進一步了解這些系統的機械性能。”
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展開 同時解決兩個瓶頸，實現高能量密度全固態鋰電池
電解質的離子導電性及其與電極的界面相容性是決定所有固態電池電化學性能的兩個關鍵因素。要獲得性能良好的全固態電池，同時展示出色的離子導電性和兼容的電解質/電極界面是一項巨大的挑戰。
來自中國科學院青島生物能源與過程研究所等單位的研究人員通過在自支撐三維多孔鍍銀鋰(Li6PS5Cl)骨架內原位聚合聚乙二醇甲醚丙烯酸酯，這兩個瓶頸被同時成功解決。相關論文發表在Advanced Functional Materials。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1002/adfm.202101523
通過這種集成策略設計的具有4.5 V LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2陰極材料的固態鋰金屬電池在室溫下顯示出超過99%的高庫侖效率。固態核磁共振數據表明，Li+主要沿連續的Li6PS5Cl相進行遷移，導致室溫電導率為4.6×10-4S·cm-1，比相應聚合物的電導率高128倍。同時，劣質固體-固體電解質/電極界面通過原位聚合集成，顯著降低界面電阻。因此，這項研究提供了一個非常有前途的固體電解質設計策略，以同時滿足高離子電導率和良好的界面相容性，從而實現高能量密度全固態鋰電池。
圖1|帶有3D硫化物骨架的原位集成ASLB示意圖。
圖2| p-LPSCl的結構分析
圖3| 3D復合材料的表征。
圖4|σLi+和不同固體電解質的促進因子。
圖5| Li+在3D復合材料內的遷移行為。
展開 中南大學潘安強教授綜述：3D打印鋰金屬循環電池
△3D打印在LMBs中的主要技術和應用示意圖
3D打印鋰金屬電池的優勢
正極設計：3D打印可精確的設計正極電極結構，實現二維電極轉為三維電極可控轉變，可提高電極表面活性，縮短離子傳輸距離，實現高載量正極制備。
結構化負極：通過3D打印構筑結構化鋰金屬負極，可增大電極的比表面積，將總電場均勻地分布在整個多孔電極中，達到降低有效電流密度，均勻沉積和抑制電極體積膨脹的目的，從而提高電池的循環穩定性與安全性。
隔膜/固態電解質設計：3D打印隔膜可實現隔膜結構合理化設計，從而均勻的離子通量，減少鋰枝晶的形成。為了使固態鋰電池也獲得高的離子電導率，通常需要將固體電解質摻入正極的活性材料中，這種固-固結合的界面必須是無縫且具有足夠的靈活性，以滿足充放電過程中所造成的幾何變化。3D打印可精細優化界面結構，滿足固態鋰金屬電池中嚴苛固-固界面要求。
△3D打印在鋰金屬電池中的應用
3D打印鋰金屬電池挑戰與未來
目前3D打印鋰金屬電池存在許多挑戰，包括原材料選擇范圍小，不同組件打印的兼容性差，嚴格電池組裝條件，打印精度低等問題，未來應該探索多樣化打印原材料，開發更先進的3D打印技術或者聯合其他先進技術以提高打印的精度和效率，簡化打印后處理過程。同時在打印電池器件方面，可開發固態鋰金屬全電池一體化設計，探索特殊定制應用(如：柔性，可穿戴及不規則圖案鋰金屬電池)。
展開 新型納米硅鋰電池問世！整車續航里程翻倍 公交車8分鐘充電超60%
同時，中國在新能源電池的核心技術方面也不斷傳來好消息，80歲的中國鋰電池第一人陳立泉帶著他的團隊研發出了新型的電池材料。
新型納米硅鋰電池問世，容量是傳統鋰電池的5倍
80歲的中國工程院院士陳立泉是中國鋰電產業的奠基人。上世紀80年代，陳立泉和團隊在中國率先開展了固體電解質和鋰二次電池研究。1996年，他帶領科研團隊在國內率先研制出鋰離子電池，率先解決了國內鋰離子電池規模化生產的科學技術與工程問題，實現了國內鋰離子電池的產業化。
在江蘇溧陽，陳立泉院士的得意門生李泓，帶領團隊經過二十多年的技術攻關，在一項鋰電池關鍵原材料上獲得了突破，并在2017年進行了量產。
納米硅負極材料是他們自主研發的新材料，用它做成的紐扣電池，其容量是傳統石墨鋰電池的5倍。
天目先導電池材料科技有限公司總經理羅飛
硅在自然界中廣泛存在，儲量豐富，砂子的主要成分就是二氧化硅。但是要把金屬硅做成硅負極材料，就要進行特殊的加工處理。在實驗室里，完成這樣的加工處理并不是難事，但是要做成噸級的硅負極材料，這就需要大量的技術攻關和試驗。
中科院物理所從1996年就開始研究納米硅，2012年開始做硅負極材料生產線，直到2017年才做出第一條生產線，而且不停地調整修正。經歷過幾千次的失敗才批量生產出了硅負極材料。目前，溧陽這家工廠年產鋰離子電池硅負極材料可以達到2000噸。
如果說硅負極材料是未來提高鋰電池能量密度的一個很好的選擇，那么固態電池技術則是解決目前鋰電池安全性、循環壽命等問題的一種公認的有效解決方案。當前很多國家都在積極布局固態電池的研制，中國在固態鋰電池技術方面的研發也在與國際同步。
在溧陽的這家工廠里，采用了李泓教授帶領團隊研發的固態鋰電池的無人機，續航里程比同樣規格的無人機，增加了20%。
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重大《ACS AEM》：高能量密度鋰金屬電池用混合準固態電解質！
，然而由于有機液態電解質的易燃性，傳統的鋰離子電池面臨著嚴重的安全問題，用固態電解質取代有機液態電解質可以從本質上解決安全問題。
北科大《AFM》：一種用于固態鋰金屬電池的高壓電解質！
圖3.a)Li||PISE||Li和Li|雙Li||Li對稱電池在0.2 mA cm?2和30°C時的電壓分布。
圖4.超厚陰極陰極的掃描電鏡圖像a)俯視圖，b)底視圖，c，d)不同放大倍率下的橫斷面圖。
圖5.a）不同速率下的充放電電壓波形和b）電池的速率容量DCP@LCO||PISE | |鋰電池。
圖6.a)PISE電池的典型充放電電壓范圍；b)電池在2.8-4.3V和0.5C下的循環性能。
綜上所述，本文基于超分子相互作用和配位電子等原理，將PME整合到雙鋰鹽中，得到了一種PISE。精心設計的PISE具有3.57×10-4S cm-1的離子電導率，0.62的高離子遷移數，25°C下超過5.0V的寬電化學窗口。此外，PISE中的羧基與DCP基陰極和鋰陽極具有很強的粘附性，這提高了電解質/電極的兼容性。在實際應用中，基于POISE的LiCoO2||Li固體電池在超高負極負載的高壓下既具有優異的倍率性能，又具有優異的循環性能。更重要的是，基于PESE的LiNi0.7Mn0.2Co0.1O2||Li固態軟包鋰電池即使在極端惡劣的條件下也具有令人印象深刻的安全性和靈活性。（文：SSC）
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展開 Sakuú公司3D打印3Ah鋰固態電池
導讀：固態電池是被廣泛認可的下一代電池技術，目標是解決新能源車對安全性與長續航的需求。因為安全性和能量密度方面的優勢，固態電池非常適合消費、航空航天、移動和許多其他應用。隨著3D打印技術向能源領域的拓展，新型固態電池制造技術逐漸從概念轉變為現實。
△多材料噴射技術
南極熊獲悉，自動化多工藝增材制造 (AM) 領導者Sakuu Corporation（前身為 KeraCel Inc.）于2021年7月28日宣布，已開發出一種3Ah鋰固態電池 (SSB)，性能等同于或優于當前的鋰電池。Sakuú計劃在2021年第三季度末和第四季度的向合作伙伴提供電池樣品。
△Sakuu的第一代固態電池。圖片由Sakuu提供。
Sakuú一直在開發第一代SSB電池技術及旗艦增材制造平臺，據稱平臺使用多材料粘合劑噴射工藝，并將于2021年年底投入商業使用。第一代電池包括30個子電池，使用鋰金屬和陶瓷隔板。另外，電池設計使用當前行業標準陰極材料（未來或許會使用支持更高電壓的陰極材料），可產生高達25%的能量。
△多材料多工藝3D打印平臺
Sakuú首席執行官兼創始人Robert Bagheri表示，公司開發了第一代SSB，以證明電池技術在 Sakuú 1000 先進3D打印平臺的可行性。他還補充說，在過去一年里，公司將電池能量容量提高了100倍，體積能效提高了12倍以上，并計劃在2022年初開始批量生產電池，滿足戰略合作伙伴需求。
固態電池3D打印現在已經成為增材制造在能源領域發展的風向標，各家公司都在努力奪取這塊“高地”。2021年5月，Sakuú宣布了新型工業級3D電動汽車電池打印機，高調進軍能源市場。一個月之后，又公開三項專利，進一步完善技術。
展開 贛鋒鋰業固態電池已裝車
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贛鋒鋰業：目前公司固態電池已經在東風E70上裝車
每經AI快訊，有投資者在投資者互動平臺提問：眾所周知，固態鋰電池才是未來的方向。公司作為國際一線鋰鹽大廠，是否在半固態、固態電池技術上取得相應進展呢？投資者認為貴公司固態鋰電池、電池回收這部分的估值合成長空間要遠大于鋰礦業務。贛鋒鋰業（002460.SZ）12月31日在投資者互動平臺表示，目前公司固態電池已經在東風E70上裝車，公司將積極拓展下游，推動半固態、固態電池的研發以及電池回收業務的發展。
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長安福特汽車有限公司召回部分福睿斯汽車
新浪汽車 日前，長安福特汽車有限公司根據《缺陷汽車產品召回管理條例》和《缺陷汽車產品召回管理條例實施辦法》的要求，向國家市場監督管理總局備案了召回計劃。決定自2022年1月20日起，召回2021年1月4日至2021年8月9日期間生產的部分2021年款福睿斯(配置|詢價)汽車，共計15497輛。本次召回范圍內的車輛采用車內雙拉解鎖開啟引擎蓋的方式，但缺少“引擎蓋未關閉”提示功能。引擎蓋開啟后若未被完全鎖止，駕駛員在車內可能難以識別到該狀態，極端情況下車輛行駛時引擎蓋有被掀開的風險，影響駕駛員視線，增加車輛發生碰撞的風險，存在安全隱患。
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