提升鋰電池電容量密度之無負極膠固態電解質鋰電池技術開發

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提升鋰電池電容量密度之無負極膠固態電解質鋰電池技術開發

更新時間：2023-09-14 11:23

【技術簡介】
鋰離子二次電池已經大量應用於日常生活中，提供消費型電子產品、穿戴式產品、電動車以及綠色能源儲能裝置等應用。然而，傳統鋰電池技術使用石墨作為離子儲存材料的負極，因其在鋰電池佔了大量的重量和體積，導致傳統鋰電池之能量密度難以突破(~350 Wh/kg)。因此，基於追求電池高電容量密度的趨勢下，無負極膠固態電解質鋰電池技術以高電容量之正極搭配負極端的集電基材，有希望成為兼顧電池性能、成本以及安全性之儲電裝置，取代現有商用鋰電池使用石墨作為離子儲存材料的負極技術(圖一)。知名研調單位的報告更進一步指出，應用於鋰電池之石墨作為離子儲存材料的負極產業，2025年的市場規模將超過1000億美金，這表示無負極膠固態電解質鋰電池技術的市場應用價值將極為龐大(圖二)。

圖一、無負極膠固態電解質鋰電池之結構示意圖

圖二、全球鋰電池市場規模變化

【計畫規劃/技術應用】
國原院開發之無負極膠固態電解質鋰電池技術可於室溫環境下，正常進行充放電，適用於鋰電池各項產品，藉與電池及電芯廠合作，可加速本技術的產業化進程及商品化技術驗證。近期，本製程技術於0.1C-rate充放電條件下，無負極膠固態電解質鋰電池達成30圈≧86%的循環壽命(圖三)。而膠固態鋰電池技術發展歷程與推廣成效，如圖四所示，將持續開發無負極膠固態電解質鋰電池技術，以推進鋰電池高電容量密度及其應用。

圖三、無負極膠固態電解質鋰電池充放電循環測試

圖四、膠固態鋰電池技術發展歷程與推廣成效

【未來佈局】
國原院積極從事綠能與系統整合技術開發，輔導國內廠商技術升級，成功開發無負極膠固態電解質鋰電池技術，並持續與技轉及技服廠商合作，進行鋰電池性能提升測試。因應鋰電池市場強烈需求，將與國內鋰電池相關的公司進行合作，聯手打造無負極膠固態電解質鋰電池生產線，快速切入儲能產業相關應用領域。

【連絡資訊】
姓名：薛天翔
電話：03-4711400分機7320
E-mail：tshsueh@nari.org.tw