2026年6月23日

锂离子电池技术
专利亮点 – 免费版本

用于Li₆PS₅Cl固态锂金属电池的原位聚合聚（离子液体）隔层、单炉碳热法生长核壳结构硅碳纳米线负极，以及采用未经研磨的氢氧化锂对多晶NMC正极进行熔体均质化锂化处理

具有重大影响的前瞻性进展

⚡

电解质

固态与半固态

宁德时代

Li₆PS₅Cl与锂金属负极之间采用原位聚合的丙烯酸酯-咪唑鎓聚（离子液体）+ LiTFSI中间层（单体与盐的比例为4:1）

容量保持率：92% @100个循环

LG新能源

在Li₆PS₅Cl银石榴石晶体表面涂覆3-巯基-1-丙烷磺酸钠（3M1P，巯基磺酸盐），形成原位界面层，引导致密的锂沉积

临界电流密度：2.4 mA/cm² @2 MPa

卫蓝新能源

将静电纺丝制备的纤维状Li₆PS₅Cl（直径290 nm）与颗粒状电解质按3:1混合，在18 MPa压力下压制于高镍NCM正极中，形成三维离子传导网络

电极电导率：2 × 10⁻⁴ S/cm

−

负极

负极材料

宁波杉杉

采用单炉碳热法，以二氧化硅和木炭为原料，经聚酰亚胺衍生的碳涂层处理，合成出晶体硅芯/非晶碳壳纳米线（芯径10–20 nm，壳径15 nm）

容量保持率：89.2% @50次循环

松下

在硅-碳复合颗粒上涂覆双氮氧酸盐涂层（LiNO₃ + NaNO₃，各占2.5质量%），形成含氮固体电解质界面

相对耐久性：100.4 @350个循环

信越化学

在380°C以下采用硅烷（SiH₄）CVD法，在多孔碳中沉积非晶硅（配位数≤3.3，晶粒尺寸1.1 nm，存在Si–C界面键），并施加用于密封孔隙的乙炔-CVD碳涂层

容量保持率：77% @1000次循环

正极

正极材料

特斯拉

将多晶NMC前驱体与未经研磨的氢氧化锂（D₅₀ ≥ 150 μm）进行熔融均质化处理，氢氧化锂在均质化过程中熔化并包裹颗粒，从而省去了锂源研磨步骤

工艺：省去了锂源研磨步骤

POSCO Future M

Ti-Mg共掺杂的LiMn_0.594Fe_0.396PO₄（Ti、Mg各<0.007摩尔 /式单位），可抑制高压电极压制过程中的次级颗粒开裂

10 C放电：122.6 mAh/g

优美科

在共沉淀阶段对超高镍NMC（Ni_0.96）进行磷和硅共掺杂，抑制了高温气体生成和电池鼓包

电池厚度增加：12.5% @90°C，20小时

专利中的基准测试实验 ⓘ

采用聚（离子液体）隔层的100次循环容量保持率（宁德时代）

92%

30.2%

原位聚合的丙烯酸酯-咪唑鎓聚（离子液体）+ LiTFSI 隔膜（单体与盐的比例为 4:1，厚度 30 μm）对比无隔膜 • 100次循环容量保持率，LiNbO₃涂层NCM811 / Li₆PS₅Cl / 锂金属电芯，0.33 C充电 / 0.33 C放电，2.6–4.3 V，25°C，5 MPa

双功能硫化物涂层下的临界电流密度（LG新能源）

2.4 mA/cm²

0.3

Li₆PS₅Cl银石榴石表面涂覆3-巯基-1-丙烷磺酸钠（3M1P，双功能巯基-磺酸盐）对比未涂覆Li₆PS₅Cl • 临界电流密度，对称锂电池，堆叠压力2 MPa，25°C

采用低温硅烷CVD硅（信越化学）的1000次循环保持率

77%

55%

低于380°C的硅烷CVD非晶硅（配位数≤3.3，存在Si–C界面键，晶粒尺寸1.1 nm）对比 430°C吸附热解法制备的硅（晶粒尺寸5.3 nm，无Si–C键） • 1000次循环后的容量保持率，0.7 C充电/0.5 C放电，硅-碳全电池

通过 P/Si 共掺杂抑制高温电池鼓包（优美科）

12.5%

53.7%

Ni_0.96 NMC的磷+硅共掺杂（0.093 mol% P，0.036 mol% Si，通过共沉淀引入）对比未掺杂的Ni_0.96 NMC • 90°C、20小时储存后电池厚度增加，2000 mAh软包全电池，充电至4.2 V（数值越低越好）