2026年9月15日

锂离子电池技术
专利亮点 – 免费版本

在无负极全固态电池中限制锂沉积的盲孔图案化负极集流体、用于单硅烷CVD硅碳复合材料的孔隙体积匹配炭黑支架，以及由洗涤后的喷雾热解氯化物前驱体制备的富双晶界单颗粒NMC

具有重大影响的前瞻性进展

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电解质

固态与半固态

宁德时代

在与固态电解质接触的负极集流体表面形成盲孔图案（孔径0.01–1 μm，深度1–10 μm，孔径/深度比0.01–0.1），将无负极电池中界面平面下方的锂沉积限制在该区域内

结构：具有共享孔壁的六角蜂窝结构，达到8–50 μm集流体厚度的20–95%

三星SDI

聚丙烯硫化物与LiTFSI（88 : 12）的填料，添加量为固态电解质层质量的4%，填充Li₆PS₅Cl颗粒之间的空隙，并将颗粒间的点接触转化为面接触

容量保持率：91% @100次循环

比亚迪

沿厚度方向密度梯度的纤维基底——熔融拉伸PET（50 μm，70%）上覆盖电纺PVDF-HFP（600 nm纤维，30%纤维面积分数）——疏密较低的一侧朝向硅碳负极

穿刺强度：10.1 MPa，100次循环后容量保持率90.8%

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负极

负极材料

卡博特公司

根据其OAN与BET比值（2.60，OAN为231.7 ml/100 g）筛选的炭黑支架，其团聚体孔隙体积与通过CVD（500°C，1.3 kPa）从单硅烷沉积的硅（质量分数为40.6%）相匹配

孔径分布：经优化以减少裂纹形成并减小硅域尺寸

兰溪致德新能源材料

在单硅烷沉积硅（580°C）过程中，利用二茂铁衍生催化剂原位生长碳纳米管，其暴露端将20–25 nm厚的PVDF-HFP/LiTFSI/FEC弹性涂层锚定于多孔碳芯中

容量保持率：88.3% @300次循环

宁德时代

在LiFSI醚电解液中（70°C，12小时），利用氨基端聚醚和六亚甲基二异氰酸酯，在已涂覆硅电极内部原位固化凝胶态聚氨酯，形成层孔隙率为16.5%、凝胶含量为0.498质量%的涂层

循环寿命：468次循环至80%容量

正极

正极材料

LG新能源

通过使用经洗涤的喷雾热解氯化物前驱体（而非共沉淀氢氧化物），在单颗粒NMC的结节中引入双晶界（双晶密度为2.72，即每个结节的面积加权晶粒数）

电阻：74.4 Ω @−10°C

天津容百斯科兰德科技

两种LMFP前驱体在750°C下共烧结，其中一种通过LiH₂PO₄调节堆积密度，另一种通过MIL-125-NH₂（钛金属有机框架）调节动力学，从而形成共存的200 nm和800 nm初级颗粒

压实密度：2.51 g/cm³

巴斯夫

通过共沉淀引入锆，并在锂化步骤中以TiO₂形式添加钛，使得在Ni：Co：Mn=50：25：25的NMC材料中，这两种元素均呈现轻微的表面富集（NanoSIMS测得Zr强度比为2.1，Ti为1.2）

DCR：62 Ω @−10°C

专利中的基准测试实验 ⓘ

固态电解质层中添加含硫聚合物填料时的循环保持率（三星SDI）

91%

66%

Li₆PS₅Cl层中添加4质量%的聚丙烯硫化物/LiTFSI填料（88 : 12）对比仅含Li₆PS₅Cl和粘合剂的层（95 : 5） • 100次循环后的容量保持率，0.1 C循环，1.0–2.8 V，Li₂S-LiI正极，负极涂覆炭黑/Ag涂层

沉积在孔隙匹配炭黑支架上的硅的初始容量（卡博特公司）

698 mAh/g

238 mAh/g

OAN：BET=2.60的炭黑，通过单硅烷CVD载有40.6质量%硅对比不含硅的炭黑载体 • 半电池中的初始容量，先进行C/20和C/10形成，随后进行C/3循环，电极由43.9质量%复合材料、43.9质量%石墨、LiPAA粘合剂和单壁碳纳米管（SWCNT）组成

硅电极中采用原位固化聚氨酯凝胶时的80%容量循环寿命（宁德时代）

468次循环

254次循环

将固化液喷涂在涂覆电极上并固化为0.498质量%的凝胶态聚氨酯，形成16.5%的层孔隙率对比未喷涂固化液的相同电极（孔隙率35.0%） • 循环至首次循环放电容量的80%，NCM811全电池，0.33 C充电/0.1 C放电，25°C

富双晶界单颗粒NMC的低温电阻（LG新能源）

74.4 Ω

102.0 Ω

经洗涤的喷雾热解氯化物前驱体，其双晶密度为2.72 对比来自共沉淀氢氧化物前驱体的单颗粒材料（双晶密度1.10） • 在−10°C下的电阻，先以0.1 C充电至20% SOC，随后以2 C放电18秒，扣式半电池（数值越低越好）