深度：多见锂离子电池隔膜失效分析

在新一轮的动力电池出资热潮中，固态电池正在变成下一代电池技能中的全球“新宠”。该公司树立于2014年，由中国科学院院士、清华大学资料科学与工程研究院院长南策文团队兴办。它以做液态电池的陶瓷隔阂组材发家，现正在全部规划固态锂电池的研制出产，触及资料、出产设备和技能技能三大范畴。

“咱们研制的全固态电池，计划在下一年9月推出第一批量产商品，首要适用于小规划储能范畴。”清陶展开董事长冯玉川对"清洗技能出资”介绍，适用于电动车这类中等规划和电站这类大规划储能的全固态电池，最少要比及2020年今后才干推出。

如今，清陶展开已完结Pre-A和A轮融资，来自峰瑞本钱的6850万出资。“这也是峰瑞本钱如今在电动汽车范畴投的第一个也是唯一一个项目。”峰瑞本钱创始合伙人李丰对“清洗技能出资”介绍。

技能尚处于试验室期间

作为下一代电池技能的全固态电池，对很多人而言是一个对比含糊的概念。

简略地说，全固态锂电池是相对液态锂电池而言，是指构造中不含液体，一切资料都以固态方式存在的储能器材。具体来说，它由正极资料+负极资料和电解质构成，而液态锂电池则由正极资料+负极资料+电解液和隔阂构成。

中科院物理所研究员、固态离子学课题组组长黄学杰介绍，固态锂电池选用金属锂作为负极，固体无机或高分子资料作为电解质，能量密度比选用同类型正极资料的锂电子电池高20%-30%。

“全固态锂电池因为用固态电解质代替了简略构成电池燃爆的电解液，提高了电池的安全性。”南策文介绍，它一起具有能量密度高、可完成柔性/微型化等优势。

电池网介绍，全固态锂电池单体的能量密度在试验室能够到400Wh/kg，在中试期间可达375Wh/kg，在量产期间能够到达300Wh/kg以上，而300Wh/kg恰是如今液态电池尽力却不简略在2020年到达的方针。

恰是因为如此，包含博世、丰田、东芝、苹果等国际知名企业都在这个范畴有所规划。

“从全球来看，全固态锂电池仍处于试验室期间，它首要面对电解质和正负极资料的集成、锂离子电导率低、出产技能和技能等多项应战，因此还未进入中试和产业化期间。”南策文剖析。

依据《中国新能源汽车产业展开陈述(2016)》，如今仅巴黎市有3000辆用于同享租借的纯电动汽车运用了Autolib出产的锂聚合物固态电池，因室温下固体电解质的离子电导率较低，该电池的工作温度为80摄氏度，运用范围受到限制，电池出产本钱也远高于如今的锂电子电池。

对此，南策文着重，“Autolib出产的锂聚合物固态电池归于半固态锂电池，里面依然富含5%左右的电解液。咱们致力于出产的是全固态锂电池。”

如今用于小规划储能

已然全固态锂电池姑且处于试验室期间，那么清陶展开凭什么能够应战这一“国际难题”?

依据介绍，南策文团队是国内最早展开全固态锂电池技能研制的团队之一，是中国首个固态电池有关专利技能的发明者，也是中国功用陶瓷资料范畴的权威机构。

“咱们的优势在于资料体系上的创新，咱们研制出了高比容量复合正极资料和固态电解质薄膜，能够打破全固态锂电池的部分瓶颈。”冯玉川介绍。

具体来说，经过运用固态电解质对正极资料进行表面包覆润饰，构成安稳的离子传导界面，固态电解质既是锂离子的通道，也起到了安稳正极构造，添加正极致密度的效果。选用此办法可将正极资料的面积比容量提高到商用资料2倍以上。

“咱们研制的固态电解质薄膜，除了适用于‘卷对卷(roll to roll)’技能的商品以外，还能够完成薄膜化。选用物理沉积或化学涂覆等多种办法，均可在衬底上构成具有良好离子传导特性的纳米级薄膜资料，还可学习现有的半导体技能，制造与出产微型薄膜全固态锂电池，完成全固态电池的芯片化。”冯玉川介绍。

“因为如今的全固态锂电池没有进入量产，国内试验或者中试的开发者一般都是选用与液态电池出产设备商协作研制的手法，来处理设备的问题。”深圳吉阳智能科技公司董事长阳如坤对“清洗技能出资”解说。

“清洗技能出资”得悉，清陶挑选与一家主动设备公司协作树立了清陶(昆山)主动化配备有限公司，致力于全固态锂电池设备和技能的研制。

南策文介绍：“清陶展开把完成全固态锂电池的产业化定为了2017年的首要任务，要点处理资料匹配、配备晋级、商品一致性等核心问题。”

依据清陶展开的战略部署，2017年9月计划推出第一批商品，商品的数量和报价如今都还未确定。

冯玉川介绍，这批商品将首要面向小规划储能的客户，首要包含三类：高端数码范畴，如可穿戴设备，首要运用单体电池;无人机范畴，运用简略的成组电池;军工的特别范畴。

锂电池厂商对“清洗技能出资”剖析，“固态电池最大的特色就是安全性高，所以它最也许的使用范畴是对安全性请求高的军工职业，一起这一职业对报价不那么灵敏。”

“因为电动汽车和电站储能范畴对电池的本钱和安全请求都很高，全固态电池因为本钱的原因在2020年之前很难满足其请求。”冯玉川剖析。

南策文表明，将来清陶展开将树立一个全产业链的形式，完成从资料——安全高储能电池——电动车、无人机等使用——电池梯次运用——电池收回处理——原资料——资料的循环进程，真实完成清洗展开。