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Ein neuer Durchbruch bei Festkörperbatterien!USTC entwickelt neuen Sulfid-Festelektrolyten

2024-07-23

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Den Nachrichten vom 23. Juli zufolge hat die Branche mit der Erforschung von Festkörperbatterien nie aufgehört. Heute gibt es gute Nachrichten.

Laut der offiziellen Weibo-Ankündigung der Stimme der Chinesischen Akademie der Wissenschaften hat die Universität für Wissenschaft und Technologie Chinas einen neuen Sulfid-Festelektrolyten für Festkörperbatterien entwickelt.Dieses Material verfügt nicht nur über die inhärenten Vorteile von Sulfid-Festelektrolyten, sondern ist auch kostengünstiger und besser für die Kommerzialisierung geeignet als andere Sulfid-Festelektrolyte.


Festkörperbatterie CATL

Es wird berichtet, dass Professor Ma Cheng von der Universität für Wissenschaft und Technologie in China eine Batterie für Festkörperbatterien entwickelt hat.Neuer Sulfid-Festelektrolyt Li7P3S7.5O3.5 (LPSO), Relevante Forschungsergebnisse wurden in „German Applied Chemistry“ veröffentlicht (DOI: 10.1002/ange.202407892).

„Bekannte Unternehmen wie Toyota aus Japan und Samsung aus Südkorea haben in den letzten zehn Jahren stark in die Forschung und Entwicklung solcher Materialien investiert, aber die Kosten für Sulfid-Festelektrolyte übersteigen im Allgemeinen 195 US-Dollar pro Kilogramm.“ Das sind deutlich höhere 50 US-Dollar pro Kilogramm, um eine Kommerzialisierung zu erreichen.

Für die Synthese dieses neuen Materials ist kein teures Li2S erforderlich (mindestens 650 US-Dollar pro Kilogramm).Die Rohstoffkosten pro Kilogramm betragen nur 14,42 US-Dollar (derzeit etwa 105 Yuan)., deutlich unter der Kommerzialisierungsschwelle von 50 $/kg für die meisten Festelektrolyte.

Darüber hinaus hat LPSO eine Dichte von 1,70 g/cm3, was deutlich niedriger ist als die Dichte von Oxid- (normalerweise über 5 g/cm3) und Chlorid-Festelektrolyten (ca. 2,5 g/cm3) und weist außerdem eine ausgezeichnete Anodenkompatibilität auf.

Dieses Material behält die einzigartigen Vorteile von Sulfid-Festelektrolyten bei. Eine symmetrische Batterie, die aus diesem Material und Lithiummetall besteht, kann einen stabilen Zyklus bei Raumtemperatur von mehr als 4.200 Stunden erreichen eine ternäre Kathodendose mit hohem NickelgehaltNach 200 Zyklen bei 60 °C beträgt die Kapazitätserhaltungsrate immer noch 89,29 %.

Ma Cheng erklärte: „Unsere Arbeit zeigt, dass das Kostenproblem von Sulfid-Festelektrolyten nicht unlösbar ist. Als neues Material wird weiterhin erwartet, dass Lithiumphosphoroxysulfid eine weitere Leistungsverbesserung erzielen wird, und wir arbeiten weiterhin hart daran.“

Der Rezensent dieses Papiers ist der Ansicht, dass der Lithium-Phosphor-Oxysulfid-Festelektrolyt „eine geringe Dichte, eine gute Kompatibilität mit der negativen Elektrode und eine hohe Kostenwettbewerbsfähigkeit aufweist“ und dass die Festkörperbatterie aus Lithium-Phosphor-Oxysulfid eine „ausgezeichnete Zyklusleistung“ aufweist Die Entdeckung spielt eine wichtige Rolle bei der Förderung der praktischen Anwendung von Festkörperbatterien.



Stimme der Chinesischen Akademie der Wissenschaften Weibo offizielle Ankündigung und Informationen auf der Website der Chinesischen Akademie der Wissenschaften der Universität für Wissenschaft und Technologie von China veröffentlicht