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電池網(wǎng)總編室
2020年5月26日
【技術(shù)】KIST研發(fā)高性能固態(tài)電解質(zhì) 電導(dǎo)率與液態(tài)電解質(zhì)媲美
據(jù)外媒報(bào)道，韓國科學(xué)技術(shù)研究院（Korea Instituteof Scienceand Technology，KIST）能源材料中心的Hyoungchul Kim博士研究團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)了一款基于硫化物的超離子導(dǎo)體，可作為一種高性能固態(tài)電解質(zhì)，用于全固態(tài)電池。此種新材料能夠在室溫下，讓鋰離子的電導(dǎo)率達(dá)到10.2mS/cm，可與典型鋰離子電池中使用的液態(tài)電解質(zhì)相媲美。此外，該研究團(tuán)隊(duì)還研發(fā)了一種新型合成技術(shù)，可以將現(xiàn)有合成技術(shù)的處理時(shí)間縮短三分之一以上。預(yù)計(jì)該項(xiàng)技術(shù)將極大地加速超離子固態(tài)電解質(zhì)材料的量產(chǎn)，促進(jìn)全固態(tài)電池的商業(yè)化。
目前，基于液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池主要用于電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能設(shè)備。不過，由于此種電池的安全問題被屢次提及，人們對(duì)現(xiàn)有采用易燃液態(tài)電解質(zhì)的電池的各種擔(dān)憂也有所增加。為了解決這一安全問題，最近，全固態(tài)電池技術(shù)（所有的電池組件都被固態(tài)材料取代）引起了極大的關(guān)注。不過，與鋰離子可以自由移動(dòng)的液態(tài)電解質(zhì)不同，由于鋰離子的移動(dòng)被限制在一個(gè)堅(jiān)硬的固態(tài)晶格中，固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電導(dǎo)率只有液態(tài)電解質(zhì)的1/10至1/100。這一點(diǎn)也成為研發(fā)固態(tài)電池技術(shù)中最重要、最困難的挑戰(zhàn)之一，而且也有巨大的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
Kim博士研究團(tuán)隊(duì)采用一種稱為硫銀鍺礦的硫化物晶體結(jié)構(gòu)，研發(fā)出一種具有超強(qiáng)導(dǎo)電性的固態(tài)電解質(zhì)。同時(shí)，由于該晶體結(jié)構(gòu)的鋰離子濃度高且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因而具有很高的應(yīng)用前景。不過，由于該結(jié)構(gòu)的獨(dú)特性，將鋰離子困在一個(gè)位于硫銀鍺礦晶體的八面體籠中，其鋰離子電導(dǎo)率仍然低于4mS/cm。然而，該研究團(tuán)隊(duì)最近研發(fā)了一種新型鋰離子通道，通過應(yīng)用一種技術(shù)，在特定的原子位置上，選擇性地替換掉一種鹵素元素——氯，從而讓鋰離子能夠穿越該八面體籠。KIST研發(fā)的新型固態(tài)電解質(zhì)材料的鋰離子電導(dǎo)率達(dá)到了10.2mS/cm，與室溫下傳統(tǒng)液態(tài)電解質(zhì)相當(dāng)，而且在各種電池工作條件下仍能保持電化學(xué)穩(wěn)定性。（來源：蓋世汽車）
【市場】國內(nèi)氫氟酸市場價(jià)格暫穩(wěn)
5月26日，國內(nèi)無水氫氟酸廠家主流價(jià)格為7500-8500元/噸，場內(nèi)商家出廠價(jià)格暫穩(wěn)，國內(nèi)氫氟酸廠家開工率一般，場內(nèi)貨源供應(yīng)充足，廠家反映近期氫氟酸虧損嚴(yán)重，市場價(jià)格處于兩年內(nèi)低位，下游制冷劑行業(yè)需求不佳，場內(nèi)按需采購為主，近期螢石價(jià)格有上漲預(yù)期，預(yù)計(jì)后期場內(nèi)場內(nèi)價(jià)格或?qū)⒂|底反彈。（來源：生意社）
【公司】六大創(chuàng)新項(xiàng)目支撐 多氟多有望再上新臺(tái)階
當(dāng)前，多氟多的發(fā)展戰(zhàn)略正在進(jìn)行調(diào)整，公司集中研究包括氟硅新材料、鋰電池新材料、半導(dǎo)體領(lǐng)域以及大健康新材料等4大領(lǐng)域，并在研究上述領(lǐng)域中關(guān)注了六大創(chuàng)新項(xiàng)目。
首先是氟硅新材料領(lǐng)域，多氟多的電子級(jí)氫氟酸已經(jīng)在國內(nèi)外半導(dǎo)體行業(yè)實(shí)現(xiàn)批量銷售。此外，通過氟硅巧分家，子公司浙江中寧硅業(yè)的硅烷和四氟化硅等系列產(chǎn)品也得到開發(fā)和應(yīng)用。多氟多也是國內(nèi)唯一一家把硅烷賣到太陽能電池行業(yè)、液晶面板行業(yè)和半導(dǎo)體行業(yè)的公司。
多氟多實(shí)施的六大創(chuàng)新項(xiàng)目包括氟化鹽技術(shù)提升、低品位氟硅資源的高效利用、多功能復(fù)合鋰鹽、電子級(jí)化學(xué)品、動(dòng)力鋰離子電池和健康防護(hù)產(chǎn)業(yè)，各個(gè)項(xiàng)目都具有很高的技術(shù)含量，而且也都到了開花結(jié)果的時(shí)候。而這些項(xiàng)目都需要智能制造體系的支撐，需要數(shù)字化的轉(zhuǎn)型升級(jí)。多氟多表示，自己在數(shù)字化和智能制造方面也下了很大的功夫。
除了這六大創(chuàng)新項(xiàng)目以外，多氟多還成立了氟基新材料這一創(chuàng)新平臺(tái)公司，通過這個(gè)創(chuàng)新平臺(tái)，希望能“給人才安個(gè)家，給知識(shí)定個(gè)價(jià)，給創(chuàng)新插上翅膀”。（來源：中國基金報(bào)）
【技術(shù)】化學(xué)所提出混合固液電解質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略
高比能鋰-硫（硒）電池在下一代消費(fèi)電子設(shè)備、電動(dòng)汽車和大規(guī)模儲(chǔ)能領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。然而，多硫（硒）化物在液體電解質(zhì)中的溶解和穿梭效應(yīng)，極易引起電池性能持續(xù)衰退。研究表明，發(fā)展多硫（硒）化物低溶解度的固體/準(zhǔn)固體電解質(zhì)替代液體電解質(zhì)是解決上述問題的有效策略。然而，電解質(zhì)材料固態(tài)化可能導(dǎo)致硫（硒）利用率降低和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)遲滯等問題，影響電池性能。因此，如何通過電解液結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)，平衡其在“促進(jìn)”和“阻礙”多硫（硒）化物溶解方面的作用，是鋰-硫（硒）電池產(chǎn)業(yè)化必須攻克的技術(shù)難題。
近日，在北京分子科學(xué)國家研究中心、中國科學(xué)院、國家自然科學(xué)基金委和科技部的支持下，中國科學(xué)院化學(xué)研究所分子納米結(jié)構(gòu)與納米技術(shù)實(shí)驗(yàn)室郭玉國課題組，提出了一種優(yōu)化的混合固液電解質(zhì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)策略，開發(fā)出凝膠聚合物原位界面固化技術(shù)，解決了鋰-硫（硒）電池正極電化學(xué)活性和循環(huán)穩(wěn)定性間的平衡問題。該研究創(chuàng)造性地將鋰離子電池中常用的鋰鹽——六氟磷酸鋰引入到商品化的隔膜表面，并將改性后的復(fù)合隔膜用于構(gòu)筑準(zhǔn)固態(tài)鋰-硫（硒）電池。通過在電解質(zhì)-正極界面上利用LiPF6原位引發(fā)陽離子聚合，誘導(dǎo)常規(guī)醚類液體電解質(zhì)發(fā)生梯度固化，使正極表面生成凝膠聚合物電解質(zhì)阻擋層，同時(shí)在正極內(nèi)部保留適量的液體電解質(zhì)。上述電解質(zhì)結(jié)構(gòu)既可以保證正極內(nèi)部放電產(chǎn)物的適度溶解，提高正極活性材料的利用率，又能夠防止可溶性多硫化物自正極不可逆損失，確保電化學(xué)反應(yīng)的穩(wěn)定性。電池測試結(jié)果表明，這種優(yōu)化的復(fù)合電解質(zhì)使鋰-硫（硒）電池在不犧牲自身容量的前提下可實(shí)現(xiàn)更長的循環(huán)壽命。鋰-硫單體電池在0.5C電流密度下可以發(fā)揮出接近1000mAhg-1的可逆比容量，100%DOD循環(huán)壽命超過500圈。基于此電解質(zhì)的鋰-硫軟包電池，可在8mgcm-2的高面負(fù)載量下穩(wěn)定循環(huán)，顯示出良好的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用潛力。該研究提出的原位界面固化技術(shù)為下一代可充鋰電池的電解質(zhì)結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供了新的思路。（來源：中科院化學(xué)所）
【電池智庫】電解液市場價(jià)格困局難解
近年來，電解液價(jià)格走勢(shì)持續(xù)下行。今年以來，鋰電池電解液市場需求不振，有業(yè)內(nèi)人士透露，已出現(xiàn)虧本出售現(xiàn)象，電解液企業(yè)壓力倍增。價(jià)格戰(zhàn)壓力下，企業(yè)技術(shù)研發(fā)進(jìn)度也難以達(dá)到預(yù)期效果，繼續(xù)陷入價(jià)格戰(zhàn)困局。
此外，近期新能源汽車起火事故不斷，在開發(fā)新型不易燃電解液，降低電池起火風(fēng)險(xiǎn)方面，還有待相關(guān)技術(shù)突破。
好的消息是，政策層面不斷釋放支持新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展信號(hào)，電解液長期需求樂觀。
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