什么是原位固態(tài)一體化技術？

韋偉峰指出，當前電能存儲系統(tǒng)面臨兩大核心瓶頸：能量密度天花板與復雜服役環(huán)境適應性。

傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池能量密度已逼近其理論極限，未來難以滿足電動航空等新興市場，對更高能量密度電池的要求。

同時，電池安全性與能量密度之間，存在固有的矛盾，隨著電池能量密度越來越高，保持甚至進一步提高安全性，更是難上加難。

韋偉峰表示，固態(tài)電池不是一個新概念，如果能解決其設計和規(guī)?；慨a(chǎn)等難題，未來，液態(tài)鋰離子電池所有的應用場景中，都會有固態(tài)電池的身影。

“固/固界面不穩(wěn)定、空間電荷層、鋰枝晶生長及體積變化等問題，目前嚴重限制了高電壓固態(tài)電池循環(huán)、動力學性能。”韋偉峰表示，這些問題也阻礙了固態(tài)電池規(guī)?；慨a(chǎn)的腳步。

據(jù)介紹，聚圣科技的原位固態(tài)一體化技術，通過對聚合物體系的創(chuàng)新與改良，實現(xiàn)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化多個關鍵難點的突破。

韋偉峰介紹道，聚圣科技通過自研原位固態(tài)化電解質、高倍率富鋰錳基正極材料、高容量預鋰化硅負極材料這三大材料技術，結合其獨特的界面設計等多層級創(chuàng)新，已發(fā)布400Wh/kg原位固態(tài)一體化電池——聚圣?固能1號，并推出支持固態(tài)電池規(guī)?；慨a(chǎn)的原位固態(tài)一體化技術。

為什么原位固態(tài)一體化技術是高性能固態(tài)電池規(guī)?；慨a(chǎn)的一條路徑？

從技術原理來看，原位固態(tài)一體化技術采用了“液態(tài)前驅體+原位固化”的生產(chǎn)機制。這種設計既保留了電解質的界面浸潤特性，又通過后續(xù)固化工藝，實現(xiàn)了固態(tài)電池的制造，巧妙地規(guī)避了固/固界面高阻抗這一產(chǎn)業(yè)化“攔路虎”。

據(jù)韋偉峰介紹，相關實驗數(shù)據(jù)顯示，該技術已實現(xiàn)4-5mS/cm的離子電導率，達到電解液60%-70%的水平。

值得一提的是，基于該技術研發(fā)的400Wh/kg固能1號固態(tài)電池（富鋰錳基正極+硅碳負極），在4.65V電壓條件下仍保持較低的產(chǎn)氣特性，這使其熱失控起始溫度，較傳統(tǒng)液態(tài)體系提升80℃以上，從而兼顧電池高能量密度與高安全性。

在產(chǎn)業(yè)化進程方面，不同于追求“一步到位”的全固態(tài)技術路線，原位固態(tài)一體化技術采用漸進式發(fā)展策略。

據(jù)介紹，聚圣科技從300Wh/kg級半固態(tài)電池切入市場，逐步向400Wh/kg級半固態(tài)電池升級，并已開始布局研發(fā)500Wh/kg全固態(tài)電池。

在電池中國看來，這種技術演進路徑，不但可以把控固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化風險，而且現(xiàn)階段與液態(tài)鋰電池產(chǎn)線大部分設備高度兼容，只需增加聚圣科技特有工藝對應的設備，從而減少了改造產(chǎn)線的成本，可以縮短固態(tài)電池從實驗室到量產(chǎn)的時間。

與此同時，其應用富鋰錳基正極材料，使材料成本較傳統(tǒng)高鎳三元體系降低約30%，這種成本優(yōu)勢在商業(yè)化初期尤為重要。

整體看，作為突破現(xiàn)有液態(tài)鋰離子電池能量密度與安全性能瓶頸的重要突破口，各類固態(tài)電池技術展現(xiàn)出差異化的發(fā)展態(tài)勢。

其中，聚圣科技提出的原位固態(tài)一體化技術，以其獨特的工程化思維和漸進式創(chuàng)新路徑，正在形成一條具有商業(yè)化可行性的技術路線。

展望未來，韋偉峰表示，“我們希望固態(tài)電池能夠成為‘六邊形戰(zhàn)士’，具有高比能、高安全、高倍率、長壽命、寬溫域、低成本特性。我們將繼續(xù)努力，助力盡快實現(xiàn)固態(tài)電池的規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化?！?/p>