国创中心自研材料助力电池性能提升
本报讯(融媒体中心 李啸)在我国新能源汽车保有量快速增长的背景下,动力电池性能与车辆安全及续航息息相关,如何实现技术新突破已成为行业发展的重中之重。作为汽车行业首个国家技术创新中心,国家新能源汽车技术创新中心(以下简称“国创中心”)凭借多年的研发积累,不仅开发出亚微米勃姆石材料,助力液态电池的安全、循环寿命和能量密度提升,还突破了两种核心固体电解质技术,赋能固态电池产业化应用。
“目前主流的电池形态依然是液态锂电池,隔膜是防止正负极短路的‘关键防线’,而勃姆石(氧化铝的水合物)正是隔膜涂覆的‘核心材料’。”国创中心有关负责人介绍,其研发的亚微米勃姆石材料具有三大优势,具体来说,通过工艺优化,该材料颗粒粒度做到了行业领先,D50(中位粒径)仅200-300纳米,而颗粒越小,隔膜涂层越薄越均匀,能更有效防止电池内部短路,减少安全隐患;电池材料中的钠(Na)、铁(Fe)等杂质会加速电极性能衰减,该材料将Na、Fe含量控制在极低水平,有利于电池质量提升和循环寿命改善;针对高端材料“价高难普及”的痛点,该材料在开发过程中将成本控制作为关键点,具备“低成本+高性能”的明显优势,能直接适配国内隔膜厂商的现有生产线,助力液态电池安全与能量密度升级。
固态电池凭借高能量密度、高安全性、长循环寿命等显著优势,被视为下一代电池技术的重要方向。固态电解质是固态电池中的核心组件,用于替代传统液态锂电池中的电解液,实现锂离子在正负极之间的传输。目前,国创中心已突破两种核心固体电解质技术,即LATP氧化物固体电解质与LLZO氧化物固体电解质,性能对标国际领先水平。两种材料电导率保持行业领先水平,而电导率越高,锂离子传输越快,有利于提升电池的功率性能和容量发挥;同时粒度可根据需求调控,满足行业不同类型的应用需求。
目前,国创中心已建成完整的“粉体开发-材料制备-检测验证”体系,包括混料、合成、烧结、后处理等生产设备,以及电化学工作站、激光粒度仪等检测仪器,能实现材料性能的全流程可控制备和管控。国创中心有关负责人表示:“亚微米勃姆石材料与固体电解质材料均已完成实验室开发,具备公斤级样品稳定制备能力,下一步将进行小批量中试生产,满足各电池厂商的研发与生产需求。”