材料

金屬鋰負極

通過調(diào)控合金組分和結(jié)構(gòu)，降低了負極體積變化、提高了鋰擴散速率、緩解了極化現(xiàn)象。設計的薄壁親鋰多孔碳骨架用于合金負極，具有多重限域和誘導生長功能，能夠顯著促進鋰的均勻沉積、抑制枝晶生長，鋰沉積/剝離庫侖效率達到99.8%以上。在鋰金屬表面構(gòu)筑多功能硅烷化界面修飾層，有效調(diào)控了鋰的均勻成核與生長，并顯著抑制了鋰負極與電解液之間的界面副反應?；诖烁男凿囏摌O和三元正極構(gòu)筑的安時級軟包電池穩(wěn)定循環(huán)超過500周，且循環(huán)與儲存過程中始終保持較低的產(chǎn)氣水平。基于合金負極極片還針對性開發(fā)了降粘、表面改性等處理工藝，技術(shù)團隊還特別研究了富鋰合金負極處理CCD定位、吸板材質(zhì)特性改進、吸板加彈簧和柔性材料緩沖、負極表面噴涂惰性成分等技術(shù)，較好地解決了富鋰合金負極因質(zhì)軟、粘性高而導致的加工制造難題。

圖 項目團隊開發(fā)的薄壁親鋰多孔碳和鋰負極表面功能修飾技術(shù)

固態(tài)電解質(zhì)膜

提高離子電導率和機械性能：?通過優(yōu)化制備方法和材料組成，采用濕法制膜、?探索與硫化物兼容的粘結(jié)劑-溶劑體系，?以提高固態(tài)電解質(zhì)膜的離子電導率和機械延展性。?

增強界面穩(wěn)定性：?針對固態(tài)電解質(zhì)與電極材料之間的界面問題，?如體積效應和化學穩(wěn)定性不佳等，探索改性方法，?以形成更穩(wěn)定的界面。?

降低成本和提高生產(chǎn)效率：?通過采用無紡布作為骨架，?浸涂聚合物溶液后烘干、?熱輥壓，?制備出組織致密、?表面平整的固態(tài)電解質(zhì)膜，?此方法不僅降低了成本，?還提高了生產(chǎn)效率，?適合批量生產(chǎn)。?

硅負極材料

硅是一種具有高能量密度的負極材料，在理論上可以達到很高的儲能密度，具有高比容量(理論上可達4200 mAh/g)，硅在充放電過程中會經(jīng)歷高達300%-400%的體積變化，這會導致其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性顯著下降，從而影響電池的循環(huán)性能，因此硅材料存在著容量衰減快、體積膨脹大、循環(huán)穩(wěn)定性差等問題。技術(shù)團隊通過納米結(jié)構(gòu)設計思想，將硅材料制成納米顆粒，增加比表面積并減少膨脹帶來的機械應力，同時進行多孔結(jié)構(gòu)設計，設計多孔硅，可提供空間緩解膨脹，將硅與石墨、碳納米管復合或鍺和錫形成合金及硅表面進行涂層處理，改善電導率和循環(huán)穩(wěn)定性。

圖 硅-碳負極材料結(jié)構(gòu)演示圖