8月22日消息,日立高新技术公司(Hitachi High-Tech,东京)与日本粉体处理设备制造商Powrex(尼崎)宣布完成一项联合验证,双方将Powrex的包覆技术、领域知识和设备运行数据,与日立高新融合分析技术、AI与信息学的“物理AI”平台相结合,高效确定全固态电池正极活性材料表面包覆的最优工艺条件,以防止电池输出衰减和性能劣化。下一步两公司将加速推进该技术的商业化。
包覆是直接影响全固态电池性能的关键工序,历来高度依赖专业知识和经验。全固态电池采用不可燃的固态电解质,兼具更高安全性与更高能量密度、更长寿命的潜力,但产业化一大难题在于:充放电循环中正极活性材料与固态电解质界面会形成电阻性物质,导致输出下降。解决方案是在正极活性材料颗粒表面包覆锂传导性氧化膜,而针对颗粒材料设计最优包覆工艺——兼顾材料组成、与固态电解质的兼容性及设备条件——此前需要大量时间、重复实验和稀缺的专家经验。
在本次验证中,日立高新的X射线荧光(XRF)分析仪和扫描电镜(SEM)无需复杂预处理即可分析Powrex在不同制造条件下制备的流化床包覆样品,使评价流程化、减少测量波动,并建立了对包覆厚度、均匀性和界面特性的定量评价方法,同时厘清了工艺条件、材料特性与电池性能之间的因果关系。
基于验证结果,两公司将把最优包覆工艺方案作为日立高新HMAX Industry解决方案产品线的一部分推进商业化,瞄准面向全固态电池开发的Lab-to-Fab路径,缩短量产导入时间并稳定供应高品质电芯。双方预计全固态电池市场将于2030年前后全面开启,该技术的应用范围还将扩展至电池领域的各类包覆与材料类型,以及高性能材料、医药和化学品等相邻行业。
(来源:Chemical Engineering)