盖世汽车讯 据外媒报道，电池制造商SK On开发出可在室温下工作的固态锂金属电池聚合物电解质SIPE（single-ion conducting polymer electrolyte，单离子导电聚合物电解质），将离子电导率提高了十倍，并确保固态锂金属电池电芯的高速充电性能和防火安全性。
图片来源：SK On
该聚合物电解质由德克萨斯大学（University of Texas）教授John B. Goodenough领导的研究团队开发，预计将对提高固态电池性能做出重大贡献，并加速全固态电池的发展。
目前，SK On正在开发另外两种全固态电池：聚合物氧化物复合材料和硫化物基电池。目标分别是在2025年和2026年生产试点原型，并在2028年和2029年生产商业原型。
聚合物电解质被认为是下一代固体电池材料，成本低且易于制造。然而，与氧化物和硫化物电解质相比，它们的离子电导率较低，这意味着它们通常只能在70-80°C的高温下工作。克服这一限制是该领域的关键挑战之一。
SIPE通过提高离子电导率和锂离子迁移率解决了这个问题。SIPE将室温离子电导率提高了约十倍，达到1.1×10-4S/cm，锂离子迁移数从0.2提高到0.92，增加了近五倍。
实验结果表明，与0.1C低倍率充电和放电相比，采用SIPE的电池在2C高倍率充电和放电期间可保持77%的放电容量。固体电解质界面相（SEI）的稳定性也得到改善，可抑制可能导致短路和火灾的枝晶形成。锂金属电池可以通过使用金属锂代替石墨作为阴极来显着提高能量密度。
SIPE还具有较高的机械耐久性，可以实现大规模生产，并且具有出色的热稳定性，可承受250°C以上的温度。当应用于下一代混合固态电池时，SIPE有望提高充电速度和低温性能。
SK On下一代电池研发办公室负责人Kim Tae-kyung表示：“基于这项研究的结果，我们有望加速应用聚合物电解质的固态电池的开发。SK On将利用我们在新材料技术方面的竞争优势，抓住下一代电池领域的增长机会。”
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