高比能高安全半固态锂离子电池关键技术

需求的背景和应用场景

随着新能源和智能网联汽车产业的快速发展，对电池的能量密度、安全性及循环寿命提出了更高要求。传统液态锂离子电池虽已广泛应用，但其能量密度提升空间有限，且存在安全隐患，如漏液、热失控等问题。高比能高安全半固态锂离子电池作为下一代电池技术，旨在通过引入固态电解质，提升电池的能量密度和安全性，满足新能源汽车对长续航、高安全性的迫切需求。该技术需求主要应用于电池制造领域，旨在通过技术储备，推动半固态锂离子电池的产业化进程，解决当前电池技术在能量密度和安全性方面的痛点问题。

要解决的关键技术问题

本技术需求需解决的关键技术问题包括：首先，采用原位自组装方法合成高质量固态电解质，通过调控复合结构化学组成，优化固态电解质的电导率和稳定性；其次，研究宏量制备高镍正极与硅碳负极材料的中试工艺，开发出公斤级高性能正负极材料，以满足大规模生产需求；再次，通过发展流延成型、原位固化等固态技术，匹配高能量密度电化学体系，实现固态电芯容量≥5Ah，能量密度≥350Wh/kg，循环性能≥1000次；最后，探究固态电池能量/功率密度-循环寿命-工作温度之间的规律，建立构效关系三维导图，为固态电池的设计和优化提供理论依据。

效果要求

本技术需求旨在实现以下效果：首先，开发出2款电导率达到mS级的固态电解质，显著提升电池的离子传导效率和能量密度；其次，实现容量5Ah的半固态锂离子电池的制备，满足新能源汽车对电池容量的需求；再次，通过优化固态电解质/正负极界面，提升电池的循环性能和安全性，循环性能达到≥1000次，满足长期使用需求；最后，通过本技术的实施，形成具有自主知识产权的高比能高安全半固态锂离子电池关键技术体系，提升我国在新能源电池领域的国际竞争力，推动新能源汽车产业的可持续发展。