您所在的位置: 成果库 高能量密度高安全固态锂电池

高能量密度高安全固态锂电池

成果类型:: 发明专利,实用新型专利

发布时间: 2022-11-15 18:09:08

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 智丞 | 2022-11-15 18:09:08

随着传统锂离子电池体系能量密度难以继续提升和其固有的安全问题,使用固态电解质代替传统有机电解液可以解决这些问题。在众多的电池材料体系中,金属锂负极具有最低的电位和最高的理论比容量,被视为电池负极材料的终极选择。然而,金属锂与液态电解液会发生反应,且会随着电池循环产生锂枝晶,造成电池较低的循环寿命和较差的安全性,这严重阻碍了金属锂电池的大规模应用,而采用全固态电解质可以解决这一问题。但其在高电压体系下,固态电解质会被氧化分解,表现出较差的稳定性。因此采用耐高压的全固态电解质可以有望同时实现高能量密度和高安全性。

固态锂离子电池主要针对传统液态锂离子电池续航里程短、安全性差进行开发,与液态锂离子电池相比具有优异的性能:能量密度≥300Wh/kg;持续放电倍率3C~5C,瞬时放电倍率7~10C;循环寿命≥500次;工作温度-30~55℃;可通过高温存储、过充、外短、低气压等测试,主要应用于工业无人机、EVTOL、载人汽车等领域,为用电终端提升续航里程和安全性。

提出的一种改性铝基化聚合物及制备方法、耐高压固态聚合物电解质膜及制备方法、金属锂二次电池。本发明将含有羟基的聚合物通过铝基类化合物进行改性处理,使其取代聚合物上的羟基官能团,引入铝基支链,改性的目的在于打破聚合物的结晶度,提高其导电性;特别是铝基支链的引入,提高了铝基化聚合物的氧化性,再引入多官能团的支化聚合物,使其与铝基化聚合物交联反应,形成稳定的三维网络结构单元,提高聚合物基体的刚性;然后加入电解液和光引发剂,进一步提高整个聚合物基体的离子电导,通过光固化使其固化成膜,形成具有耐高压且高强度和高导电性的固态电解质膜。

1.固态锂离子电池相比于目前商用的液态锂离子电池能量密度提升≥20%,持续放电倍率≥3C,同时可支持-30℃低温环境下使用。

2.与液态锂离子电池相比具有优异的性能:能量密度≥300Wh/kg;持续放电倍率3C~5C,瞬时放电倍率7~10C;循环寿命≥500次;工作温度-30~55℃

3.同时安全性能优异,在高温存储、过充、外短、低气压等测试中不燃烧、不爆炸。

4.应用于工业无人机、EVTOL、载人汽车等领域,为用电终端提升续航里程和安全性。

5.凭借快速迭代的材料创新,精益求精的制造工艺,实现系统能量密度的大幅突破和超长续航。

6.持续开发面向特定需求的高性能电池,为新型电池提供定制化服务。

锂金属电池是使用锂金属作为负极的新型电池,具有能量密度高(>400Wh/kg)的特点,有望解决新能源汽车的“里程焦虑”。但由于在循环过程中存在锂枝晶生长、体积膨胀、SEI膜不稳定等困难和问题,目前其商业化、产品化进程受到阻碍。

金羽搭建的面向锂金属电池电解液/电解质优化的工业设计平台,将电解液/电解质的实验和计算充分配合,形成“计算设计与实验验证循环优化”的先进模式,极大地提升了锂金属电池电解液/电解质的研发效率。基于此,新型电解液/电解质快速迭代,使锂金属电池的性能有了有效提升,商业化、产品化进程得到大幅推进。

随着技术不断的成熟,我司研发的高性能电池也可以应用在很多新兴领域。如消费电子领域、新能源汽车、可穿戴设备等领域的应用场景潜力巨大。

浙江金羽新能源科技有限公司,是一家致力于高能量密度固态锂电池研发和产业化的领军企业。2019年于浙江安吉组建中试线以及量产线,是国家锂金属蓄电池及电池组总规范(SJ)主要起草单位、工信部锂离子电池安全特别工作组成员,入选“科创中国”高能量密度锂电池创新基地、科技部科技型中小企业、南太湖精英计划、浙江省好项目、知识产权快速通道企业、知识产权贯标企业等。公司核心研发团队均为具有北京大学、清华大学、东京工业大学等世界名校背景的青年博士,对核心技术拥有完全独立的知识产权,相关技术处于行业领先地位;目前公司已申请专利43项,授权25项,商标6项。秉承“科技创造社会价值”的理念,金羽新能旨在成为高能量密度固态电池产业化领军企业,为全球提供新能源解决方案。

产品级锂金属电池顺利下线,该电池标称容量10Ah,全产品能量密度超过440Wh/Kg,产品循环寿命超过300圈。本款电池与商用客户合作开发,助力多场景的产品续航能力提升。

锂金属电池是使用锂金属作为负极的新型电池,具有能量密度高(>400Wh/kg)的特点,有望解决新能源汽车的“里程焦虑”。但由于在循环过程中存在锂枝晶生长、体积膨胀、SEI膜不稳定等困难和问题,目前其商业化、产品化进程受到阻碍。

金羽搭建的面向锂金属电池电解液/电解质优化的工业设计平台,将电解液/电解质的实验和计算充分配合,形成“计算设计与实验验证循环优化”的先进模式,极大地提升了锂金属电池电解液/电解质的研发效率。基于此,新型电解液/电解质快速迭代,使锂金属电池的性能有了有效提升,商业化、产品化进程得到大幅推进。

作为国家《锂金属蓄电池及电池组总规范》的主要起草单位和国家“科创中国”高能量密度固态电池产业协同创新基地,金羽新能始终秉持着开放的心态,积极欢迎与相关领域上下游企业、研究院所合作,共同推动高能量密度电池的产业化及应用,为全球提供高能量密度电池解决方案。

股权融资

金羽新能在新能源科技领域从事前沿技术的研发,在锂金属电池领域,在实现了能量密度、工作温度范围、安全性等核心技术突破的前提下,已经进入消费电子和无人机动力电池领域的试量产。此外,金羽新能还投入本质安全的水系锌离子电池以及配套新能源解决方案的研发,将拓展新能源储能市场。

当前已经完成Pre-A+轮融资,融资数千万人民币,投资方包括北京大学成果转化基金;新能源资本,方正和生投资,腾午基金。

目前希望以股权融资方式进行技术开发与产品迭代、推广;如有意向,融资金额请具体联系联系人。