怎样才算是固态电池?
前几年市场炒作石墨烯电池,之后行业寄望于固态电池,什么半固态、凝聚态本质上是减少了电解液的锂离子电池。我认为简单一点用能量密度来定义,超过500Wh/kg视为固态电池的基本要求,而超过1000Wh/kg视为石墨烯电池基本要求。
固态锂电池的研发路线有聚合物、氧化物和硫化物电解质三种。目前氧化物体系步调最快,硫化物体系紧随其后,高能导电聚合物体系仍处于实验室研究阶段。尽管很多公司很早以前就开始布局全固态电池发展路线,但大多数公司都未能按时发布其全固态电池产品。这是因为关键的固体电解质及其界面问题尚未得到很好的解决。相比于锂离子电池,目前全固态电池在循环稳定性、倍率性能和能量密度方面的竞争力仍然较低。制备固体电解质的高成本、电池循环所需的压力设备都对全固态电池的规模化生产造成障碍。
在“近乎固态”的概念中,液体成分需仅作为界面润湿剂而不承担传导离子的作用。而且,固/液界面需要化学稳定,否则会发生界面副反应,从而导致电池性能的衰减。由于氧化物和硫化物电解质都和有机溶剂具有较强的反应活性,因此利用小分子聚合物来替代传统电解液可用来稳定固/液界面。同时可以使用超浓电解质或溶剂化离子液体,其中的锂离子与极性溶剂之间的强相互作用能够降低溶剂的活性,从而稳定液/固界面。最近,原位聚合也被用来降低固液混合电池中的液体含量,然而其聚合程度还需更好的定量控制。
全球固态电池的领军企业丰田系的固态电池,是以硫化物固态电解质为研发方向的。以固态导体锂锗磷硫化物为基础,进行了“高熵化”设计改进,开发出在室温下离子电导率达32毫西门子/厘米的新材料。在零下50摄氏度至零上55摄氏度的温度范围内,新材料离子电导率为原锂锗磷硫化物导体的2.3至3.8倍。
国内固态电池企业以清淘能源和卫蓝新能源为代表,清淘源于清华大学南策文院士团队,技术路线是氧化物体系,未来研发聚焦于聚合物与硫化物体系,2020年已经建成了全国首条固态动力电池规模化生产线。卫蓝新能源是中科院物理所固态电池技术产业化的平台,其主要基于原位固化技术,聚焦氧化物与聚合物电解质复合的混合固液和全固态锂电池。
8月22日上汽集团与清陶能源共同宣布,联合开发的第一代半固态电池已完成装车试验,单体能量密度达368Wh/kg,测试车辆续航里程达到1083公里,充电10分钟续航增加400公里,将于2024年在智己品牌的新车上实现量产。
固态电池目的是要实现高能量密度和安全性、轻量化、长寿命。所以离不开锂离子或锂金属,高能导电电解质离不开离子化合物(硫、氯),离不开石墨、石墨烯、碳纳米管高效导电传输的纳米材料。
其实固态电池首要解决固态电解质和锂或锂离子形成的SEI界面性质:纳米结构、组成成分、离子传输性、机械性能。影响SEI形成的关键因素,包括电解液组分、温度、原生钝化层、基底材料以及正极串扰效应等。③最后作者总结了在SEI研究中需要解决的关键性问题。固体电解质界面纳米结构。(a) 固态电解质界面层(SEI)的传统马赛克模型。SEI 在靠近锂负极的地方主要是无机物,而在靠近电解质的地方则变得更加有机。(b) 典型异质镶嵌式 SEI 。(c) 典型无定形 SEI 。(d) 典型多层 SEI 。(e)扩展 SEI ,锂表面会形成多孔的扩展 SEI 层,可在样品制备步骤中去除,只留下紧凑的 SEI。
其次要研究锂离子在SEI中的传输,了解 SEI 的传输特性非常重要,因为 Li+ 通过 SEI 的传输决定了电池的倍率性能,并控制着电沉积锂的形态,传输较慢时容易诱导枝晶的生成。优异的SEI界面层具有对锂离子较快且较为均匀的传输。优质的SEI应能够承受金属沉积和剥离过程中造成的体积膨胀,同时自身的韧性和弹性也需自足,有研究报道SEI中无机成分太高会造成界面层脆性较大,容易在沉积剥离过程中产生破裂,而有机成分过高则会导致SEI对锂离子的传输速率减慢,造成不均匀的锂沉积,因此有机无机组分相对均匀的SEI是较为理想的。除此之外,SEI对电极表面的粘附性也是一个重要因素,要尽量减少SEI在电池循环过程中发生剥离溶解等现象,以及SEI对电解液要有充分的润湿性,保证电解液在SEI表面去溶剂化的进行。
所以我认为,固态电池未来可期,其中仍然有许多不明确的机理,需要假以时日的研究和实践证明,下一个十年有机会走向实际应用。
前几年市场炒作石墨烯电池,之后行业寄望于固态电池,什么半固态、凝聚态本质上是减少了电解液的锂离子电池。我认为简单一点用能量密度来定义,超过500Wh/kg视为固态电池的基本要求,而超过1000Wh/kg视为石墨烯电池基本要求。
固态锂电池的研发路线有聚合物、氧化物和硫化物电解质三种。目前氧化物体系步调最快,硫化物体系紧随其后,高能导电聚合物体系仍处于实验室研究阶段。尽管很多公司很早以前就开始布局全固态电池发展路线,但大多数公司都未能按时发布其全固态电池产品。这是因为关键的固体电解质及其界面问题尚未得到很好的解决。相比于锂离子电池,目前全固态电池在循环稳定性、倍率性能和能量密度方面的竞争力仍然较低。制备固体电解质的高成本、电池循环所需的压力设备都对全固态电池的规模化生产造成障碍。
在“近乎固态”的概念中,液体成分需仅作为界面润湿剂而不承担传导离子的作用。而且,固/液界面需要化学稳定,否则会发生界面副反应,从而导致电池性能的衰减。由于氧化物和硫化物电解质都和有机溶剂具有较强的反应活性,因此利用小分子聚合物来替代传统电解液可用来稳定固/液界面。同时可以使用超浓电解质或溶剂化离子液体,其中的锂离子与极性溶剂之间的强相互作用能够降低溶剂的活性,从而稳定液/固界面。最近,原位聚合也被用来降低固液混合电池中的液体含量,然而其聚合程度还需更好的定量控制。
全球固态电池的领军企业丰田系的固态电池,是以硫化物固态电解质为研发方向的。以固态导体锂锗磷硫化物为基础,进行了“高熵化”设计改进,开发出在室温下离子电导率达32毫西门子/厘米的新材料。在零下50摄氏度至零上55摄氏度的温度范围内,新材料离子电导率为原锂锗磷硫化物导体的2.3至3.8倍。
国内固态电池企业以清淘能源和卫蓝新能源为代表,清淘源于清华大学南策文院士团队,技术路线是氧化物体系,未来研发聚焦于聚合物与硫化物体系,2020年已经建成了全国首条固态动力电池规模化生产线。卫蓝新能源是中科院物理所固态电池技术产业化的平台,其主要基于原位固化技术,聚焦氧化物与聚合物电解质复合的混合固液和全固态锂电池。
8月22日上汽集团与清陶能源共同宣布,联合开发的第一代半固态电池已完成装车试验,单体能量密度达368Wh/kg,测试车辆续航里程达到1083公里,充电10分钟续航增加400公里,将于2024年在智己品牌的新车上实现量产。
固态电池目的是要实现高能量密度和安全性、轻量化、长寿命。所以离不开锂离子或锂金属,高能导电电解质离不开离子化合物(硫、氯),离不开石墨、石墨烯、碳纳米管高效导电传输的纳米材料。
其实固态电池首要解决固态电解质和锂或锂离子形成的SEI界面性质:纳米结构、组成成分、离子传输性、机械性能。影响SEI形成的关键因素,包括电解液组分、温度、原生钝化层、基底材料以及正极串扰效应等。③最后作者总结了在SEI研究中需要解决的关键性问题。固体电解质界面纳米结构。(a) 固态电解质界面层(SEI)的传统马赛克模型。SEI 在靠近锂负极的地方主要是无机物,而在靠近电解质的地方则变得更加有机。(b) 典型异质镶嵌式 SEI 。(c) 典型无定形 SEI 。(d) 典型多层 SEI 。(e)扩展 SEI ,锂表面会形成多孔的扩展 SEI 层,可在样品制备步骤中去除,只留下紧凑的 SEI。
其次要研究锂离子在SEI中的传输,了解 SEI 的传输特性非常重要,因为 Li+ 通过 SEI 的传输决定了电池的倍率性能,并控制着电沉积锂的形态,传输较慢时容易诱导枝晶的生成。优异的SEI界面层具有对锂离子较快且较为均匀的传输。优质的SEI应能够承受金属沉积和剥离过程中造成的体积膨胀,同时自身的韧性和弹性也需自足,有研究报道SEI中无机成分太高会造成界面层脆性较大,容易在沉积剥离过程中产生破裂,而有机成分过高则会导致SEI对锂离子的传输速率减慢,造成不均匀的锂沉积,因此有机无机组分相对均匀的SEI是较为理想的。除此之外,SEI对电极表面的粘附性也是一个重要因素,要尽量减少SEI在电池循环过程中发生剥离溶解等现象,以及SEI对电解液要有充分的润湿性,保证电解液在SEI表面去溶剂化的进行。
所以我认为,固态电池未来可期,其中仍然有许多不明确的机理,需要假以时日的研究和实践证明,下一个十年有机会走向实际应用。
2023年9月25日晚间上市公司重大事项公告汇总一览:
增减持:
1、德恩精工:公司工业母机数控机床及工业机器人板块占公司主营业务比重较少
9月25日电,德恩精工发布异动公告,公司关注到部分媒体和股吧等平台对公司业务相关讨论涉及热点概念,公司工业母机数控机床及工业机器人板块占公司主营业务比重较少,属于起步阶段。
合同中标:
1、维业股份:全资子公司收到中标7.55亿华发城建国际海岸花园(二期)13#地块主体工程通知书
9月25日电,维业股份公告,公司全资子公司建泰建设于近日收到了珠海市海润房地产公开招标的华发城建国际海岸花园(二期)13#地块主体工程的中标通知书,确认建泰建设为本项目的中标单位,中标金额约7.55亿元人民币。
2、侨银股份:预中标新兴县城区市容环境卫生保洁作业服务采购项目
9月25日电,侨银股份公告,近日,公司预中标新兴县城区市容环境卫生保洁作业服务采购项目,中标(成交)金额为约5047.15万元/3年。
3、恒为科技:尚未签订与华为的具体合同 对经营业绩产生的影响尚不确定
9月25日电,恒为科技公告,公司注意到一些媒体报道关于深圳市前海管理局与华为与公司及生态合作方签署战略合作协议的新闻,形成一定市场热点,有可能成为股价异动的因素。
4、白云机场:将就白云机场二号航站楼及GTC规划范围内广告资源经营权公开招商
9月25日电,白云机场公告,因北京沃捷未按《广州白云国际机场二号航站楼及GTC广告媒体经营项目合同》约定履行义务,二号航管公司书面告知北京沃捷即日起解除《广告经营合同》;二号航管公司将就白云机场二号航站楼及GTC规划范围内广告资源经营权公开招商。
5、白云机场:解除二号航站楼及GTC广告媒体经营项目合同
9月25日电,白云机场公告,因北京沃捷未按《广州白云国际机场二号航站楼及GTC广告媒体经营项目合同》约定履行义务,二号航管公司书面告知北京沃捷即日起解除《广告经营合同》;二号航管公司将就白云机场二号航站楼及GTC规划范围内广告资源经营权公开招商。
业绩预告:
1、耐普矿机:2023年前三季度净利润6,900万元-7,800万元 同比下降47.71%-53.74%
9月25日电,耐普矿机公告,2023年前三季度净利润6,900万元-7,800万元,同比下降47.71%-53.74%。
2、能科科技:前三季度实现归属于上市公司股东的净利润1.5286亿元-1.7469亿元
9月25日电,能科科技公告,2023年前三季度实现归属于上市公司股东的净利润1.5286亿元到1.7469亿元,与上年同期(法定披露数据)相比,将增加4,368万元到6,551万元,同比增加40%到60%。
3、常山药业:公司没有涉及减肥功效产品的收入
9月25日电,常山药业发布股票交易异常波动公告,公司开展的艾本那肽临床试验,适应症为治疗2型糖尿病,不涉及肥胖适应症。
4、国脉科技:前三季度净利润同比预增62%-105%
9月25日电,国脉科技公告,前三季度预计实现净利润7500万-9500万元,比上年同期增长62.14%-105.38%。
5、昊海生科:前三季度净利预增85%至104%
《科创板日报》25日讯,昊海生科公告,预计前三季度净利润为3亿元-3.3亿元,同比增长85.47%至104.02%;报告期内,随着外部经营环境的稳定,公司及下属子公司生产经营销售情况平稳恢复并持续向好,各产品线尤其是玻尿酸产品的销量、收入与上年同期相比均有显著增长。
并购重组:
1、明阳电气:拟收购广东博瑞天成能源技术有限公司100%股权
9月25日电,明阳电气公告,为进一步完善公司产业链布局,提升整体质量,充分发挥公司与广东博瑞天成能源技术有限公司(以下简称“博瑞天成”)的业务协同效应,加快推进海上升压站业务,公司拟以自有资金现金出资1116万元,用于收购中山市明阳电器有限公司所持博瑞天成100%的股权。
其它:
1、捷成股份:2023年进一步加大版权采购力度 在新媒体上线多部优质院线电影
增减持:
1、德恩精工:公司工业母机数控机床及工业机器人板块占公司主营业务比重较少
9月25日电,德恩精工发布异动公告,公司关注到部分媒体和股吧等平台对公司业务相关讨论涉及热点概念,公司工业母机数控机床及工业机器人板块占公司主营业务比重较少,属于起步阶段。
合同中标:
1、维业股份:全资子公司收到中标7.55亿华发城建国际海岸花园(二期)13#地块主体工程通知书
9月25日电,维业股份公告,公司全资子公司建泰建设于近日收到了珠海市海润房地产公开招标的华发城建国际海岸花园(二期)13#地块主体工程的中标通知书,确认建泰建设为本项目的中标单位,中标金额约7.55亿元人民币。
2、侨银股份:预中标新兴县城区市容环境卫生保洁作业服务采购项目
9月25日电,侨银股份公告,近日,公司预中标新兴县城区市容环境卫生保洁作业服务采购项目,中标(成交)金额为约5047.15万元/3年。
3、恒为科技:尚未签订与华为的具体合同 对经营业绩产生的影响尚不确定
9月25日电,恒为科技公告,公司注意到一些媒体报道关于深圳市前海管理局与华为与公司及生态合作方签署战略合作协议的新闻,形成一定市场热点,有可能成为股价异动的因素。
4、白云机场:将就白云机场二号航站楼及GTC规划范围内广告资源经营权公开招商
9月25日电,白云机场公告,因北京沃捷未按《广州白云国际机场二号航站楼及GTC广告媒体经营项目合同》约定履行义务,二号航管公司书面告知北京沃捷即日起解除《广告经营合同》;二号航管公司将就白云机场二号航站楼及GTC规划范围内广告资源经营权公开招商。
5、白云机场:解除二号航站楼及GTC广告媒体经营项目合同
9月25日电,白云机场公告,因北京沃捷未按《广州白云国际机场二号航站楼及GTC广告媒体经营项目合同》约定履行义务,二号航管公司书面告知北京沃捷即日起解除《广告经营合同》;二号航管公司将就白云机场二号航站楼及GTC规划范围内广告资源经营权公开招商。
业绩预告:
1、耐普矿机:2023年前三季度净利润6,900万元-7,800万元 同比下降47.71%-53.74%
9月25日电,耐普矿机公告,2023年前三季度净利润6,900万元-7,800万元,同比下降47.71%-53.74%。
2、能科科技:前三季度实现归属于上市公司股东的净利润1.5286亿元-1.7469亿元
9月25日电,能科科技公告,2023年前三季度实现归属于上市公司股东的净利润1.5286亿元到1.7469亿元,与上年同期(法定披露数据)相比,将增加4,368万元到6,551万元,同比增加40%到60%。
3、常山药业:公司没有涉及减肥功效产品的收入
9月25日电,常山药业发布股票交易异常波动公告,公司开展的艾本那肽临床试验,适应症为治疗2型糖尿病,不涉及肥胖适应症。
4、国脉科技:前三季度净利润同比预增62%-105%
9月25日电,国脉科技公告,前三季度预计实现净利润7500万-9500万元,比上年同期增长62.14%-105.38%。
5、昊海生科:前三季度净利预增85%至104%
《科创板日报》25日讯,昊海生科公告,预计前三季度净利润为3亿元-3.3亿元,同比增长85.47%至104.02%;报告期内,随着外部经营环境的稳定,公司及下属子公司生产经营销售情况平稳恢复并持续向好,各产品线尤其是玻尿酸产品的销量、收入与上年同期相比均有显著增长。
并购重组:
1、明阳电气:拟收购广东博瑞天成能源技术有限公司100%股权
9月25日电,明阳电气公告,为进一步完善公司产业链布局,提升整体质量,充分发挥公司与广东博瑞天成能源技术有限公司(以下简称“博瑞天成”)的业务协同效应,加快推进海上升压站业务,公司拟以自有资金现金出资1116万元,用于收购中山市明阳电器有限公司所持博瑞天成100%的股权。
其它:
1、捷成股份:2023年进一步加大版权采购力度 在新媒体上线多部优质院线电影
#齐齐哈尔[超话]# 【齐齐哈尔:10086延长米!涉及这些街路小区】9月20日,『看齐』记者在齐齐哈尔市龙沙区斜阳街看到,施工人员正在针对线路凌乱、线缆垂落等问题,进行重点治理。
“现在这些线路都得到了规范,看着就舒心。”附近居民于阿姨开心地说。
一同被治理的还有
不安全的墙体牌匾
附近居民刘大爷告诉记者:“我们这边基本是老旧小区,之前有的牌匾半悬挂在墙体上,看着都感觉危险。现在拆除了,我们从这边走也安心了。”
自今年4月份
开展整治以来
目前
龙沙区城市管理综合执法局
共治理牌匾474块
拆除违建12394平方米
违建拆除227处
治理飞线10086延长米
“飞线”治理详细数据如下:
通达街治理飞线1058延长米
一厂北大楼368延长米
建民楼850延长米
开发路785延长米
学兴路100延长米
安居胡同325延长米
天山街100延长米
新福胡同1500延长米
新乐街1500延长米
富源路250延长米
光复三胡同300延长米
新化一胡同1650延长米
龙安路1300延长米
看齐记者:李尔宁 王丽雅
来源:看齐公众号https://t.cn/A6OYdffs
“现在这些线路都得到了规范,看着就舒心。”附近居民于阿姨开心地说。
一同被治理的还有
不安全的墙体牌匾
附近居民刘大爷告诉记者:“我们这边基本是老旧小区,之前有的牌匾半悬挂在墙体上,看着都感觉危险。现在拆除了,我们从这边走也安心了。”
自今年4月份
开展整治以来
目前
龙沙区城市管理综合执法局
共治理牌匾474块
拆除违建12394平方米
违建拆除227处
治理飞线10086延长米
“飞线”治理详细数据如下:
通达街治理飞线1058延长米
一厂北大楼368延长米
建民楼850延长米
开发路785延长米
学兴路100延长米
安居胡同325延长米
天山街100延长米
新福胡同1500延长米
新乐街1500延长米
富源路250延长米
光复三胡同300延长米
新化一胡同1650延长米
龙安路1300延长米
看齐记者:李尔宁 王丽雅
来源:看齐公众号https://t.cn/A6OYdffs
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