●技術簡介:
本研究研發高導離低濕敏感性之新型硫化物系固態電解質,結合具自修復高分子黏著劑的高電容量矽碳混合物負極、高電容量之富鎳三元系正極、及石榴石/高分子固態介面層,最終開發出高安全性、高容量之新型硫化物系固態鋰離子電池。
●技術之科學突破性:
本研究在短時間內創建台灣第一條硫化物固態電解質研發平台,並且搭建台灣第一條硫化物全固態鋰電池實驗室研發生產線,組裝出可撓式之全固態硫化物之軟包電池。此外,於本計劃中成功開發出高導離度、低溼度敏感性之硫化物固態電解質,其導離度達2mS/cm,且在高濕氣環境下可降低55%的有毒H2S氣體生成。並製備成10 x 10 cm2之硫化物固態電解質膜,具有相當高之商業化價值與潛力。電極材料方面,開發出高容量新型富鎳複合正極 (具備200 mAh/g之電容量),以及具自我修復高分子黏著劑之矽碳(Si/複合負極 (具備450 mAh/g之電容量)。為避免硫化物電解質與電極間發生副反應,設計出具高導離度之高穩定性石榴石/高分子介面保護層減少正/負極與電解質介面間的反應。統合上述材料成功開發出能量密度達273 Wh/kg之高安全性、高效能可撓式硫化物系全固態鋰離子電池。
●技術之產業應用性:
當今鋰離子電池不但是攜帶或移動式電子產品的主要電源,更是各種電動車或電動機車的心臟。全世界的主要工業國家都組成國家隊,如日本、美國、德國、英國,中國等,進行下一世代鋰離子電池之研發,主要希望能提昇電池的能量、功率密度及安全性,以提昇電動車或電動機車的續航力及安全性。由於全固態電池具有高能量密度與高安全性的特點,全世界研發團隊及重要車廠均投入大量經費全力開發全固態電池,雖然目前尚有許多瓶頸,但仍有許多公司預計2025年後可導入市場,顯示其技術發展的必要性。本計畫共研發出高導離、低濕度敏感性硫化物電解質,製成10 x 10 cm2之硫化物固態複合膜、高容量複合型富鎳正極 ( Q > 200 mAh/g)、以及具自我修復高分子黏著劑之矽碳複合負極 (Q > 450 mAh/g) 及高導離度之高穩定性石榴石/高分子介面保護層。並建立硫化物電解質製備及硫化物電解質全固態鋰電池之組裝生產線,發展能量密度可達273 Wh/kg之全固態電池。這種採用高安全性、高能量密度全固態電池可提升電動車、電動機車產業之安全性及續航力,處進相關產業發展,有助產業投入全固態鋰電池之生產。
線上展網址:
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技術成熟度:實驗室階段
展示目的:商機推廣、研發成果展示
流通方式:自行洽談
敬請期待!