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全固态薄膜锂电池

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登记号:G20177512

所属行业:信息传输、软件和信息技术服务业

学科分类:力学;信息科学与系统科学;

关键词: 电解质

绿色分类:电化学储能;

  • 基本信息
成果名称: 全固态薄膜锂电池
成果登记号: G20177512 学科分类: 力学;信息科学与系统科学;
绿色分类: 电化学储能; 项目关键词: 电解质        
推荐单位:

上海空间电源研究所

成果所处阶段: 中期阶段
合作方式: 整体转让, 成果所属行业: 信息传输、软件和信息技术服务业
国家/地区: 上海 知识产权: 其他
简介: 点击查看

全固态薄膜锂电池产品是采用物理沉积法将正负集流体、正负电极和固态电解质通过层层沉积的方法制备在基底上,形成完全不含液体的超薄储能器件。同现有锂离子电池相比,全固态薄膜电池体系中完全不含液体,正负极片中不含粘结剂、导电剂,结构简单致密,所以在性能上具有下列优点:①能量密度可达到现有锂离子电池的两倍以上;

②由于不含可燃液体,无挥发、相变,安全性高;

③固体电解质的电导率随温度线性变化,无凝固点,理论上可在-70 oC到170 oC宽温度范围使用;

④固体电解质还是电子绝缘体,自放电小(年自放电率<3%);无机物组分均一、稳定,其使用寿命超长(可循环数万次)。

⑤电极与电解质薄膜厚度小、可逆性高,可实现高倍率充放电;

⑥可制造高电压单体。因为使用了固体电解质,使得在单体内部串联制造12V以及24V的大电压单体电池成为可能。

⑦固体电解质的电化学窗口宽,可以与5V以上高电压电极材料进行匹配,大大提高了能量密度及功率密度。

另外,全固态薄膜锂电池还有封装效率更高,可减少电池组中无效空间的体积等特点。采用固体电解质替代液态电解质,发展全固态薄膜锂电池是解决锂电池安全问题的根本途径。

技术特点/指标:根据上海空间电源研究所全固态薄膜锂电池产品实际应用结果显示,产品性能稳定、安全性好。①5C倍率下循环1129次,容量保持率为93%;②10C倍率下,容量衰减较少;③工作温度:-20℃~100℃;④容量:>1mAh/cm2;⑤制备尺寸:36px2-4900px2。

应用范围:作为微纳电源,可应用于可穿戴设备、智能芯片、物联网设备等。

市场前景:上海空间电源研究所研制的全固态薄膜锂电池性能优异,适用于各种智能芯片、可穿戴设备等装备,具有广阔的市场前景。

效益分析:

(1)高体积比能量、长寿命的薄膜电池可以用于高轨卫星中一些关键传感器的供能;

(2)柔性、宽温度适用范围的薄膜电池可以用于宇航服上各类仪表的供能;

(3)低自放电、长搁置寿命、可大倍率放电的薄膜电池可用于替代弹上锌银电池;

(4)柔性电池可以用于手表链等可穿戴设备中;

(5)超薄电池可以集成于芯片、传感器中;

(6)固体电解质薄膜可以用于解决锂硫、锂空气电池负极保护方面的问题;

(7)Pt集流体薄膜可以用于提高电极导电性,进一步提高大倍率锂电池的倍率性能。

(8)由于薄膜电池的安全性、稳定性,通过将薄膜电池集成于太阳能电池板后面,可以极大的节约卫星内空间,同时提高星载电源的比能量;

(9)由于薄膜电池能够在极低温度下储存,应用于在探月车等深空探测领域中,可以降低设备温控装置的重量,提高探测器稳定性;

(10)将柔性薄膜电池与OLED柔性显示屏幕集成,可望实现柔性显示,可以将各类设备集成于衣服表面,改变人类生活习惯。


姓名: 吴勇民 性别:
出生日期: 职务:
国籍(地区): 上海 联系地址: 上海市闵行区东川路2965号
电子邮件: 1243567080@qq.com
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