固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程加速推動(dòng)硫化物電解質(zhì)膜市場(chǎng)需求快速增長(zhǎng)

 
        硫化物電解質(zhì)膜是一種用于取代傳統(tǒng)鋰電池中易燃液態(tài)電解質(zhì)和隔膜的固態(tài)組件，由硫化物固態(tài)電解質(zhì)材料（如Li₂PS₂Cl、Li₁₀GeP₂S₁₂等）和少量聚合物粘結(jié)劑等構(gòu)成，核心使命是在保證高離子電導(dǎo)率（實(shí)現(xiàn)快速充放電）的同時(shí)，確保電池的本質(zhì)安全（不起火、不爆炸）并提升能量密度。
 
        硫化物電解質(zhì)膜是硫化物固態(tài)電池的重要部件，目前硫化物固態(tài)電池正從研發(fā)中試向規(guī)模化生產(chǎn)過渡。固態(tài)電池采用固態(tài)電解質(zhì)取代了液態(tài)電池的液態(tài)電解質(zhì)，具備能量密度高、安全、循環(huán)壽命長(zhǎng)和應(yīng)用溫度范圍寬等優(yōu)勢(shì)，可以解決目前動(dòng)力電池能量密度低和安全隱患等問題，是當(dāng)前最為最有前景的電池技術(shù)路線。氧化物、硫化物和聚合物是目前常見的三大類固態(tài)電解質(zhì)。硫化物電解質(zhì)離子電導(dǎo)率最高，是一種有前途的正極電解質(zhì)材料。不過硫化物電解質(zhì)存在空氣穩(wěn)定性差、成本高昂等問題。
 
        硫化物電解質(zhì)膜的制備可以分為用濕法和干法工藝，干法成膜技術(shù)與固態(tài)電池更為適配。干法制膜技術(shù)是指通過物理或化學(xué)方法將粉末狀的活性材料、導(dǎo)電劑和少量或無粘結(jié)劑混合并成型為自支撐或非自支撐的薄膜。干法制膜技術(shù)主要包括粉末壓縮、粉末噴涂和粘結(jié)劑纖維化等，粉末壓縮通過球磨將聚合物黏結(jié)劑與硫化物電解質(zhì)干混合，然后冷(熱)壓形成復(fù)合電解質(zhì)膜；粉末噴涂通過向噴嘴針頭施加高壓，流體化的干粉顆粒帶電，帶電后，干粉顆粒將會(huì)在電場(chǎng)力的作用下沉積在接地的集流體上；粘結(jié)劑纖維化是根據(jù)一定比例將電解質(zhì)粉末（鋰鹽等）、添加劑與粘結(jié)劑混合，然后對(duì)混合材料進(jìn)行機(jī)械作用，使粘結(jié)劑在高速剪切作用下形成纖維狀結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)纖維化，混合物還需經(jīng)過高溫?zé)崽幚硪跃S持最優(yōu)良的纖維化狀態(tài)，最后經(jīng)過密煉后輥壓成膜并根據(jù)需要進(jìn)行裁切等后處理，制備成所需的固態(tài)電解質(zhì)膜。干法制膜技術(shù)避免使用有機(jī)/極性溶劑，在制膜過程中只需極少量的粘合劑，適用于制備硫化物全固態(tài)電池。
 
        濕法工藝制備固態(tài)電解質(zhì)膜主要有三種技術(shù)路線，第一種是SE漿料直接涂覆到輥壓后的復(fù)合正極膜基底上，經(jīng)過干燥后，對(duì)正極固態(tài)電解質(zhì)膜的復(fù)合結(jié)構(gòu)再次進(jìn)行輥壓，以實(shí)現(xiàn)固態(tài)電解質(zhì)膜的致密化；第二種是將電解質(zhì)的漿料涂覆到支撐物上成膜，之后再將電解質(zhì)膜轉(zhuǎn)移到復(fù)合電極或單獨(dú)使用；第三種是將電解質(zhì)漿料澆筑到帶有骨架支撐的結(jié)構(gòu)上。
 
        新思界產(chǎn)業(yè)研究中心整理發(fā)布的《中國(guó)硫化物電解質(zhì)膜產(chǎn)業(yè)發(fā)展及“十五五規(guī)劃”建議報(bào)告》顯示，隨著固態(tài)電池逐漸進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化，硫化物電解質(zhì)膜產(chǎn)品需求也將快速增長(zhǎng)，行業(yè)具有較大的發(fā)展空間。

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