2026年10月27日

锂离子电池技术
专利亮点 – 免费版本

在交替排列的电极体上设置厚度匹配的绝缘间隔片，以防止堆叠式硫化物全固态电池中因对齐误差导致的短路；在硅碳负极中，通过原子层沉积法制备的Al₂O₃中间层可抑制多孔碳与沉积硅之间SiC的形成；以及在锂过量Mn–Ti无序岩盐氧化物正极上形成质量分数至少为8%的碳涂层

具有重大影响的前瞻性进展

⚡

电解质

固态与半固态

丰田

在交替电极体的负极集流体箔上设置聚酰亚胺绝缘带间隔层（80 μm），填充硫化物全固态电池堆栈负极引线侧该集流体箔与相邻电极体正极层之间的间隙

解决的问题：因堆叠错位导致的相邻电极体之间短路

AESC

将浆料浇铸的银锑矿硫化物膜（苯乙烯-丁二烯橡胶粘合剂，异丁基异丁酸酯溶剂）在低温下干燥，使残留溶剂量控制在0.10–0.43 μg/cm²范围内，而非近乎完全去除溶剂

σ：2.82 × 10⁻³ S/cm，仅进行环境干燥

Adden Energy

将锂稳定型Li₆PS₅Cl与锂反应型Li₁₀SnP₂S₁₂（质量比1:1）混合，浇铸成无纺布，据称反应相会沿树枝状晶路径向空隙中扩展

容量保持率：≈88% @≈300次循环

−

负极

负极材料

上海杉杉新材料

在微孔碳支架上通过原子层沉积法生长Al₂O₃中间层（5 nm），随后进行硅烷沉积，从而在700°C乙炔碳涂层过程中抑制SiC的形成并保持非晶硅

FCE：90.7%

三星SDI

在多孔硬碳孔隙内，通过硅烷在还原金颗粒上生长出硅纳米线（质量分数≈48%），并由乙炔衍生的非晶碳涂层密封

保持率：85% @1,000次循环

浦项未来材料

通过Mg₂Si在真空条件下（750°C，≈−0.1 MPa表压）升华镁形成多孔硅，随后经盐酸洗涤至残留镁含量为0.04质量百分比

FCE：95.8%，按硅计算

正极

正极材料

LG新能源

锂过量无序岩盐结构 Li_1.2(Mn²⁺,Mn³⁺)_0.400Ti_0.399O₂，其中锰和钛是唯一的过渡金属，与炭黑经球磨处理形成含10质量百分比碳的涂层

初始容量：276 mAh/g @45°C

巴斯夫杉杉电池材料

尖晶石型 Li_1.033Sr_0.003Al_0.051Ti_0.010
Nb_0.013Mg_0.018Mn_1.872O₄，在锰位点共掺杂二价至五价阳离子，并覆有氧化铝涂层

循环至70%容量的循环次数：860 次 @45°C

优美科

在中镍NMC（Ni_0.62Mn_0.31Co_0.07前驱体）首次烧结前，将钛与锆共同掺入，使其位于晶格中而非颗粒表面

表面与体相钛的比率：2.2（XPS / ICP-OES）

专利中的基准测试实验 ⓘ

低温干燥至残余溶剂窗口内的硫化物膜的离子电导率（AESC）

2.82 × 10⁻³ S/cm

5.4 × 10⁻⁴ S/cm

异丁酸异丁酯浇铸膜在25°C下干燥24小时，残余溶剂含量为0.17 μg/cm² 对比相同膜在60°C下干燥1小时（0.47 μg/cm²） • 离子电导率，圆片在500 MPa下压制，并在25 MPa下保持

多孔碳与硅之间采用原子层沉积法生长Al₂O₃中间层的首次充电容量（上海杉杉新材料）

1,754.4 mAh/g

503.4 mAh/g

在硅沉积前通过原子层沉积生长5 nm Al₂O₃中间层对比未添加中间层的相同多孔碳支架 • 首次充电容量，对锂金属的半电池，0.01–1.5 V，0.1 A/g

仅含Mn和Ti的无序岩盐氧化物的初始放电容量（LG新能源）

276 mAh/g

249 mAh/g

锂过量无序岩盐氧化物中仅含Mn²⁺/Mn³⁺和Ti⁴⁺作为过渡金属对比部分用Nb⁵⁺替代Mn和Ti，两者均具有10质量%的碳涂层 • 初始放电容量，对锂金属的半电池测试，0.1 C放电，2.0–4.65 V，45°C

多阳离子共掺杂尖晶石LiMn₂O₄中的锰溶解（巴斯夫杉杉电池材料）

46 ppm

505 ppm

在氧化铝包覆尖晶石的锰位点上共掺杂Mg、Al、Ti、Nb和Sr 对比未掺杂的相同氧化铝包覆尖晶石 • 锰溶解（ICP），充电后的电极在电解液中存放2周，60°C储存（数值越低越好）