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5月9日消息，韓國(guó)電池企業(yè)SK On近日宣布，其固態(tài)電池研發(fā)取得里程碑式進(jìn)展：通過在鋰金屬電池中引入新型保護(hù)層技術(shù)，成功將電池循環(huán)壽命提升三倍，為電動(dòng)汽車、儲(chǔ)能系統(tǒng)及消費(fèi)電子領(lǐng)域提供革命性解決方案。該技術(shù)已發(fā)表于《ACS Energy Letters》，并計(jì)劃應(yīng)用于2028年量產(chǎn)的首款商業(yè)化固態(tài)電池。 核心突破：新型保護(hù)層技術(shù)重塑鋰金屬電池壽命 SK On研發(fā)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，通過將鋰金屬陽極浸入含硝酸鋰等成分的溶液中，可去除原有不穩(wěn)定保護(hù)層并形成氧化鋰增強(qiáng)的新保護(hù)層。這一創(chuàng)新使鋰金屬電池的循環(huán)壽命顯著延長(zhǎng)，遠(yuǎn)超現(xiàn)有電動(dòng)汽車電池一千至十萬次充放電循環(huán)后性能衰減的瓶頸。 “新型保護(hù)層不僅增強(qiáng)了鋰金屬的穩(wěn)定性，還通過抑制枝晶生長(zhǎng)和界面副反應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了循環(huán)壽命的三倍提升。”SK On下一代電池研發(fā)辦公室負(fù)責(zé)人金泰京表示，“這項(xiàng)技術(shù)將徹底改變電動(dòng)汽車電池的耐用性標(biāo)準(zhǔn)。” 技術(shù)路徑：聚合物、氧化物與硫化物三線并進(jìn) SK On的固態(tài)電池研發(fā)戰(zhàn)略覆蓋三大技術(shù)路線： 聚合物固態(tài)電池：與已故諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)得主約翰·B·古迪納夫教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合開發(fā)的“SIPE（單離子導(dǎo)電聚合物電解質(zhì)）”技術(shù)，將室溫離子電導(dǎo)率提升至1.1×10⁻⁴ S/cm，鋰離子遷移數(shù)從0.2提高至0.92，使電池能夠在室溫下運(yùn)行。應(yīng)用SIPE的電池在高倍率充放電（2C）下仍能保持77%的放電容量，并具備超過250°C的熱穩(wěn)定性。 氧化物固態(tài)電池：采用超快光子燒結(jié)技術(shù)制備三維石榴石電解質(zhì)骨架，相關(guān)研究發(fā)表于《ACS Energy Letters》。該技術(shù)通過優(yōu)化凝膠聚合物電解質(zhì)的熱固化時(shí)間，將電池容量衰減速度降低70%（60分鐘熱固化電池容量損失僅9.1%）。 硫化物固態(tài)電池：與美國(guó)Solid Power合作建設(shè)的首座試驗(yàn)工廠將于2025年下半年竣工，用于測(cè)試硫化物基固態(tài)電池的富錳（LMRO）正極材料。該材料在高壓環(huán)境下可實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的容量保持率和電壓穩(wěn)定性，相關(guān)成果發(fā)表于《Advanced Energy Materials》。 商業(yè)化進(jìn)程：2028年首款產(chǎn)品量產(chǎn)，2030年全面覆蓋 SK On規(guī)劃分階段推出固態(tài)電池產(chǎn)品： 2028年：量產(chǎn)首款基于新型保護(hù)層技術(shù)的聚合物-氧化物復(fù)合固態(tài)電池，能量密度突破400Wh/kg，循環(huán)壽命超3000次，目標(biāo)應(yīng)用于高端電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能系統(tǒng)。 2030年：推出硫化物基全固態(tài)電池，能量密度進(jìn)一步提升至500Wh/kg以上，并實(shí)現(xiàn)-30°C至60°C寬溫域運(yùn)行，滿足無人機(jī)、航空航天等極端場(chǎng)景需求。 為加速技術(shù)落地，SK On與Solid Power合作的試驗(yàn)工廠將于2025年下半年竣工，同步推進(jìn)硫化物基下一代電池試點(diǎn)工廠建設(shè)。該工廠預(yù)計(jì)2026年投產(chǎn)原型電池，2029年實(shí)現(xiàn)商業(yè)原型量產(chǎn)。 行業(yè)影響：重塑全球動(dòng)力電池競(jìng)爭(zhēng)格局 SK On的技術(shù)突破標(biāo)志著固態(tài)電池商業(yè)化進(jìn)程邁入新階段。根據(jù)TrendForce預(yù)測(cè)，到2030年，全球固態(tài)電池市場(chǎng)規(guī)模將突破1000億美元，其中SK On憑借多技術(shù)路線布局有望占據(jù)15%以上份額。 “SK On的創(chuàng)新不僅解決了鋰金屬電池的壽命瓶頸，還通過聚合物電解質(zhì)的室溫運(yùn)行能力降低了對(duì)復(fù)雜熱管理系統(tǒng)的依賴。”韓國(guó)延世大學(xué)電池研究中心主任李承勛表示，“這將顯著降低固態(tài)電池的制造成本，加速其普及。” 合作生態(tài)：從材料到應(yīng)用的全球協(xié)同 SK On正通過戰(zhàn)略合作構(gòu)建固態(tài)電池生態(tài)： 材料端：與德國(guó)巴斯夫合作開發(fā)高鎳三元正極材料，能量密度突破350mAh/g；與容百科技共建硫化物電解質(zhì)中試線，產(chǎn)能達(dá)6000噸/年。 應(yīng)用端：與現(xiàn)代汽車聯(lián)合測(cè)試固態(tài)電池在電動(dòng)汽車中的集成方案，目標(biāo)實(shí)現(xiàn)10分鐘快充和1000公里續(xù)航；與LG新能源共建儲(chǔ)能系統(tǒng)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，探索固態(tài)電池在電網(wǎng)調(diào)峰中的應(yīng)用。 |
