Laddade EVS | SK på förbättrar Cycle Life of Solid-State EV-batterier
Den sydkoreanska batteritillverkaren SK på har upptäckt en metod för att förbättra cykellivslängden för sulfidbaserad all-solid-tillstånd litiumbatterier.
SK On’s Research, genomförd i samarbete med Dr. Dong-Won Kims grupp vid Hanyang University i Seoul, introducerar en metod för att bilda ett skyddande lager på litiummetallanodytan för att förbättra batterisäkerheten och förlänga livslängden. Teamet har lämnat in patentansökningar för sina viktigaste resultat.
Litiummetallanoder visar vanligtvis begränsade laddningsavgiftscykler. För att ta itu med detta tog forskargruppen bort det resistiva ytskiktet genom att fördjupa anoden i en speciellt formulerad lösning. Detta resulterade i bildandet av ett skyddande skikt med hög jonkonduktivitet, tillskrivet litiumnitrat och förbättrad mekanisk styrka på grund av litiumoxid.
SK på sa att denna metod säkerställde gränsytesstabilitet. Experimentella resultat visar att den ytmodifierade anoden möjliggör stabil cykling för över 300 laddnings-laddningscykler vid rumstemperatur, och tredubblar cykellivslivet jämfört med konventionell litiummetallmetall all-solid-state batterier.
Studien publicerades förra månaden i Energy and Chemistry Journal ACS Energy Letters.
I samarbete med Dr. Jong Hyeok Park från Yonsei University har SK On också avslöjat förhållandet mellan batteritid och den termiska härdningstiden för gelpolymerelektrolyter (GPE). Deras studie publicerades i tidskriften Angewandte Chemie i februari.
Enligt studien resulterade längre termiska härdningstider för GPE: erna bättre kvarhållning av batteriets prestanda. Studien visade att batterier som använde elektrolyter som hade 60 minuters termisk härdning visade en minskning med 9,1% i urladdningskapaciteten, medan de som hade bara 20 minuters termisk härdning upplevde en minskning med 34%.
Detta antyder att kortare termisk härdningstid leder till den enkla nedbrytningen av katodskyddsskiktet, vilket i sin tur minskar kapaciteten och i slutändan förkortar batterilivslängden. Teamet använde också beräkningar av densitet funktionella teorin för att identifiera orsaken och mekanismen för katodprestanda nedbrytning och undersöka resterande monomerinducerade sidoreaktioner under det initiala laddningssteget. SK på sa att resultaten från denna studie förväntas bidra till att förbättra livslängden för sammansatta batterier med polymeroxid.
”Dessa prestationer är resultatet av SK On: s fortsatta FoU -insatser och tekniska förmåga, möjliggjorde genom samarbete med akademin,” sade Kisoo Park, chef för FoU på SK på. ”De kommer att fungera som en viktig grund för att övervinna de tekniska utmaningarna i fast tillståndsbatterier.”
SK ON utvecklar två typer av helt fasta tillståndsbatterier: polymeroxidkomposit och sulfidbaserad. Företaget riktar sig till kommersialisering 2028 respektive 2030.
Källa: SK på
