Срочная новость: на выставке CES 2026 представлена масштабируемая твердотельная батарея, способная полностью заряжаться за 5 минут.

2026-01-07 | Jerry Huang

Новости с выставки потребительской электроники CES 2026 в Лас-Вегасе: финский стартап Donut Lab представил на ежегодной выставке CES свой революционный продукт в области «черных технологий» — компания утверждает, что ее батарея является первой в мире серийно выпускаемой полностью твердотельной батареей (ASSB). На выставке CES 2026 компания Donut Lab объявила о выпуске, как она заявляет, первой в мире полностью твердотельной батареи, готовой к серийному производству и которая станет первым типом батареи, применяемым в мотоциклах Verge Motorcycles TS Pro и Ultra. Если эти батареи действительно поступят в продажу, это станет важной вехой на пути глобальной электрификации, ознаменовав переход твердотельной технологии из лаборатории в серийное производство. В пресс-релизе на своем официальном сайте компания Donut Lab заявила о своей приверженности инновациям и предоставлению новых решений в области электрификации, постоянно расширяя границы возможностей электромобилей и выводя на рынок новые технологии. Donut Lab формирует будущее мобильности. «Сейчас Donut Lab с гордостью представляет первую в мире полностью твердотельную батарею, которую можно использовать в производстве автомобилей OEM-производителей. Твердотельная батарея Donut Lab будет немедленно введена в коммерческое применение, обеспечивая питание существующей линейки мотоциклов Verge».

Согласно сообщениям, полностью твердотельная батарея Donut Lab обеспечивает плотность энергии 400 Вт·ч/кг, что позволяет увеличить дальность хода, облегчить конструкцию и обеспечить беспрецедентную гибкость в проектировании транспортных средств и продукции.

Аккумулятор полностью заряжается всего за 5 минут без необходимости ограничивать зарядку до 80%, и он поддерживает безопасную, многократную и надежную полную разрядку.

В отличие от традиционных литий-ионных батарей, эта полностью твердотельная батарея обеспечивает «минимальное снижение емкости» на протяжении всего срока службы. Утверждается, что она прошла испытания на 100 000 циклов зарядки, что обеспечивает реальный срок службы, значительно превосходящий существующие технологии. Безопасность — еще одна ключевая особенность: отсутствие легковоспламеняющихся жидких электролитов, отсутствие теплового разгона и металлических дендритов! Это принципиально исключает причины возгорания батарей, делая их чрезвычайно безопасными и поистине революционными. Компания Donut Lab заявила, что характеристики батареи были тщательно протестированы при температурах от -30 до более 100 градусов Цельсия (сохранение 99 процентов емкости «без признаков возгорания или деградации»).

Что касается сырья и стоимости, компания Donut Lab заявляет, что ее твердотельные батареи полностью изготовлены из «доступных, недорогих и геополитически безопасных материалов», не содержащих редких элементов и стоящих дешевле, чем литий-ионные аналоги. Однако Donut Lab не уточняет, какие именно материалы необходимы для производства их твердотельных батарей.

Антуан Гудвин, ведущий журналист автомобильной индустрии, на выставке CES в этом году познакомился с моделью твердотельной батареи от Donut Lab. По его словам, размер этой батареи сопоставим с батареей смартфона с большим экраном (например, iPhone 17 Pro Max), и она чрезвычайно легкая. Эта сверхлегкая батарея также будет очень полезна для применения в дронах в будущем.

Согласно плану, компания Donut Lab намерена разработать решение для объединения этих батарей в более крупные энергоблоки емкостью 5 кВт⋅ч; при этом каждый блок будет по размерам аналогичен игровой консоли PS5. Небольшие габариты позволят установить четыре таких энергоблока в раму мотоцикла Verge TS Pro. В основе этой новаторской конструкции лежит интегрированный в колесо круглый электродвигатель, анонсированный компанией Donut Lab в прошлом году. В понедельник компании Donut Lab и Verge Motorcycles объявили, что мотоциклы Verge станут первыми в мире серийно выпускаемыми транспортными средствами, оснащенными новой батареей. Время зарядки мотоцикла составляет всего 10 минут, что обеспечивает запас хода до 60 километров в минуту. А их версия Verge Ultra может проехать до 600 километров на одном заряде. Срок службы батареи в 100 000 циклов означает теоретический запас хода в 60 миллионов километров. Даже при пробеге 60 000 километров в год эта батарея теоретически может прослужить 1000 лет. Некоторые говорят, что это звучит «слишком хорошо, чтобы быть правдой».

«Компания Donut Lab разработала новую высокопроизводительную твердотельную батарею Donut Battery, которую можно масштабировать до крупных производственных объемов, и которая уже используется в реальных условиях на мотоциклах Verge Motorcycles, которые появятся на дорогах в первом квартале 2026 года». Начальная цена Verge TS Pro составляет 29 900 долларов США. Помимо установки в электромотоциклы, твердотельные батареи, очевидно, более перспективны для применения в электромобилях. Гудвин заявил, что преимущества этой технологии наиболее значительны в крупных транспортных средствах — снижение веса и повышение скорости зарядки в процессе эксплуатации будут иметь удвоенный эффект. В понедельник компания Donut Lab объявила о сотрудничестве с компанией WattEV, занимающейся производством электромобилей, для создания сверхлегкой модульной платформы для электромобилей, которая объединит технологии двигателей и батарей Donut.

«Твердотельные батареи всегда описывались как технология, которая появится «всего через несколько лет», — сказал генеральный директор Donut Lab Марко Лехтимяки. — Наш ответ другой. Они готовы уже сегодня. Не позже».

Для лучшего понимания давайте рассмотрим батареи, находящиеся в настоящее время в коммерческом использовании, и планы по массовому производству твердотельных батарей. В аккумуляторной промышленности всегда существовала «(Мунделловская) трилемма» или «Невозможная троица», которая относится к сложности одновременного балансирования трех основных показателей батарей (производительность, стоимость и безопасность). Оптимизация одного из них часто требует жертвования другим или даже двумя.

Для сравнения, энергетическая плотность лучших коммерческих литий-ионных батарей составляет приблизительно от 250 до 300 Вт·ч/кг, а типичный срок службы — около 5000 циклов. Для продления срока службы батарей часто не рекомендуется заряжать их выше 80%. Если все характеристики батареи Donut верны, она, по сути, превосходит существующие технологии по всем параметрам.

В октябре 2025 года компания Sunwoda анонсировала новое поколение твердотельных полимерных батарей с плотностью энергии 400 Вт·ч/кг, срок службы которых составляет всего 1200 циклов; также была запущена в производство супербатарея второго поколения Shenxing, выпущенная компанией CATL в апреле 2025 года, с запасом хода 520 километров при 5-минутной зарядке. Срок службы литий-железо-фосфатных батарей пятого поколения составляет приблизительно более 3000 циклов.

Первоначально Toyota планировала начать серийное производство своих твердотельных батарей в 2020 году, но позже этот срок был отложен до 2023 года, затем до 2026 года, а теперь – до 2027-2028 годов. Компания Samsung SDI также поставила перед собой цель разработать масштабируемые твердотельные батареи к 2027 году.

Компания CATL планирует начать мелкосерийное производство твердотельных батарей в 2027 году, а крупномасштабное — примерно в 2030 году. Hyundai и Kia заявляют, что это произойдет не раньше 2030 года. Bloomberg NEF прогнозирует, что даже к 2035 году на долю твердотельных батарей будет приходиться лишь около 10% мирового спроса на электромобили и системы хранения энергии.

Инвесторы и консалтинговые фирмы сохраняют оптимизм в отношении спроса на литий в 2026 году.

2025-12-17 | Jerry Huang

За последние несколько лет мировой рынок электромобилей достиг относительно «рациональных» темпов роста на фоне повсеместного сокращения субсидий на электромобили, что привело к более слабому, чем ожидалось, спросу на соли лития в тот же период времени.

Недавно консалтинговая фирма Adamas Intelligence спрогнозировала, что по мере того, как популярность электромобилей вступает в относительно зрелую стадию, рост спроса на системы хранения энергии станет «ключевым фактором колебаний», который повлияет на производство батарей, что в конечном итоге определит спрос на литий в 2026 году. Citigroup, UBS и Bernstein прогнозируют, что это расширение сегмента систем хранения энергии приведет к дефициту лития на мировом рынке в следующем году. Спрос на литий в сегменте систем хранения энергии, вероятно, вырастет на 55% в следующем году, что значительно опередит 19-процентный рост спроса на электромобили.

Представлена еще одна недорогая и экологичная технология для переработки катодов литий-ионных аккумуляторов.

2025-11-25 | Jerry Huang

Примечание редактора: Быстрое развитие потребительской электроники, электромобилей и систем хранения энергии привело к огромному спросу на литий-ионные батареи (ЛИБ). Однако, учитывая срок службы всего 6-8 лет, ожидается, что к 2030 году израсходуется более 11 миллионов тонн батарей, что вызовет беспрецедентное давление на ресурсы, экологические риски и экономические проблемы. В настоящее время основное внимание в этих усилиях по переработке уделяется переработанным катодным материалам (в частности, слоистым оксидам металлов, LMO), содержащим ценные элементы, такие как Li, Co, Ni и Mn.

Вот еще один подход, представленный командой Цюаньцюаня Пана из Пекинского университета совместно с командой Цзяшэня Мэна из Ванкуверского технологического университета, к переработке отработанных катодов литий-ионных аккумуляторов, в частности, LMO. Выражаю глубокую благодарность всем исследователям.

Примечательно, что этот подход LTMS-ECR напрямую обрабатывает отработанные катоды, все еще прикрепленные к алюминиевым токосъемникам, без этапа измельчения электродов в «черный порошок», что значительно упрощает этапы предварительной обработки.

Утверждается, что технология LTMS-ECR обладает потенциалом для достижения высокой рентабельности в размере 1,86 долл. США/кг при переработке отработанных батарей благодаря использованию многоразовых недорогих электролитов на основе расплавленных солей и Li2O, а также ценных побочных продуктов Co3O4 и LiCl, что демонстрирует почти десятикратное улучшение по сравнению с пирометаллургическими и гидрометаллургическими технологиями.

Анализ технического, экономического и экологического воздействия показывает, что технология LTMS-ECR обладает замечательной экономической целесообразностью и углеродной устойчивостью. Высокая эффективность извлечения, низкое энергопотребление и экологичность представляют собой революционный химический метод переработки катодных материалов.

Абстрактный

Электрохимическая переработка (ЭХП) предлагает перспективную стратегию, использующую возобновляемую энергию для деконструкции отработанных слоистых оксидов металлов (СМО). Однако существующие подходы к ЭХП ограничены высокотемпературной работой (до 750 °C) с использованием расплавов карбонатов или хлоридов щелочных металлов в качестве электролитов, что приводит к высокому потреблению энергии на подвод тепла. В данном исследовании предлагается низкотемпературный электролит на основе расплава хлоралюмината щелочного металла, состоящий из AlCl3–LiCl, позволяющий проводить электролиз ЭХП при температуре всего 150 °C. Благодаря высокой растворимости носителя заряда O2− в расплаве хлоралюмината щелочного металла, катод СМО подвергается электрохимическому восстановительному деструктурированию с образованием элементарных переходных металлов и хлорида лития (LiCl). Важно отметить, что два продукта нерастворимы в расплаве с добавлением Li2O и могут быть разделены с помощью простой обработки водным выщелачиванием. Примечательно, что благодаря использованию инертного анода из нитрида титана (TiN) выбросы CO2 в процессе электролиза исключаются за счет генерации O2, что дополнительно способствует углеродной нейтральности. При использовании низкотемпературного электрохимического цикла с расплавленной солью (LTMS-ECR) достигается высокая степень извлечения кобальта из LiCoO2 – 97,3%. Технико-экономический анализ показывает, что технология LTMS-ECR снижает энергопотребление и выбросы CO2 примерно на 20% и почти в десять раз выгоднее по сравнению с традиционными методами. Этот подход представляет собой революционную альтернативу для энергоэффективной, устойчивой и экономически выгодной переработки отработанных литий-ионных аккумуляторов.

Ссылки

https://doi.org/10.1002/adma.202512984

Что происходит на рынке лития, особенно с LiPF6?

2025-10-31 | Jerry Huang

За последние четыре месяца цены на многие соли лития, включая такие базовые соли, как карбонат лития и гидроксид лития, заметно выросли, как и на LiPF6 и LiFSI, что обусловлено соотношением спроса и предложения.

Спрос на литиевые соли для хранения энергии на внутреннем рынке быстро растет во второй половине года, что в сочетании с растущим спросом на литиевые батареи со стороны рынка электромобилей в обычно бурно развивающиеся сентябрь и октябрь приводит к значительному увеличению спроса на литий со стороны производителей батарей практически на полную мощность. Удивительно, но спрос со стороны зарубежных рынков также продолжает расти. Высокий рыночный спрос поддерживает рост цен на литиевые соли. Поскольку LiPF6 по-прежнему является основной солью для электролитов на китайском рынке, его цена быстро растет, превысив цену LiFSI в октябре 2025 года. Подобную ситуацию мы наблюдали много раз в истории.

С другой стороны, ценовая конкуренция последних нескольких лет привела к приостановке производства у многих средних и малых производителей солей лития; а некоторые ведущие производители также частично остановили свои производственные мощности, возобновление которых займет два-три месяца. Многие недавно запланированные заводы и мощности работают не так гладко, как ожидалось. После периода избыточных мощностей в течение нескольких лет на рынке временно возник дефицит солей лития.

В связи с постоянным ростом цен на основные соли лития, такие как карбонат лития и гидроксид лития, в течение последних четырех месяцев одновременно увеличилась и стоимость LiPF6 и LiFSI.

До настоящего времени LiPF6 был основной литиевой солью для производства электролитов на внутреннем рынке Китая, что обуславливает более высокий спрос на него по сравнению с другими солями. Будет ли дисбаланс спроса и предложения продолжать расти или приблизится к равновесию в ближайшем будущем? Посмотрим.

Компания Poworks оперативно поставляет высококачественный карбонат лития, аккумуляторный карбонат, технический или высокочистый гидроксид лития, LiPF6 и LiFSI. Свяжитесь с нами!

Представлен недорогой галогенидный материал с высокой плотностью энергии и длительным сроком службы.

2025-09-09 | Jerry Huang

Примечание редактора: В области хранения энергии твердотельные батареи считаются лучшим решением для технологий хранения энергии следующего поколения, однако их разработка долгое время сдерживалась серьезными проблемами в материалах электродов. Традиционные твердотельные батареи (ТТБ) обычно имеют электроды, состоящие из активных материалов, твердых электролитов и проводящих добавок. Однако эти неактивные компоненты (занимающие 40–50% объема электродов) не только снижают плотность энергии, но и вызывают побочные реакции на границе раздела фаз и увеличивают извилистость переноса ионов лития. Хотя конструкции «все в одном» (материалы, обладающие высокой проводимостью и электрохимической активностью) могли бы решить эти проблемы, существующие материалы, такие как оксиды (низкая емкость) и сульфиды (высокая стоимость), с трудом соответствуют требованиям будущих рынков. Галогениды обладают преимуществами в низкой стоимости и высокой ионной проводимости, но страдают от недостаточной электронной проводимости и плотности энергии. Поэтому разработка материалов «все в одном», сочетающих в себе высокие электрохимические характеристики, недорогую масштабируемость и механическую стабильность, стала критически важной задачей.

Вот отличный пример. Команда из Университета Западного Онтарио в Канаде в своей статье в журнале Nature предлагает революционное решение — они разработали первый в мире галогенидный материал Li₁.₃Fe₁.₂Cl₄, обладающий динамической способностью к самовосстановлению и интеграцией «три в одном» (катод/электролит/проводник). Благодаря обратимым окислительно-восстановительным реакциям Fe²⁺/Fe³⁺ и уникальному механизму перехода от хрупкого состояния к пластичному, этот материал сохраняет 90% емкости после 3000 циклов, достигая плотности энергии электрода 529,3 Вт·ч кг⁻¹ (масштабируемой до 725,6 Вт·ч кг⁻¹ при использовании композитных конструкций). Что еще более примечательно, его стоимость составляет всего 26% от стоимости обычных электродов. Синхротронное излучение в сочетании с атомным моделированием впервые выявило механизм самовосстановления, вызванный миграцией железа! Эта работа не только представляет собой ключевой материал для твердотельных батарей, но и демонстрирует парадигматический подход к комплексной конструкции, объединяющей материалы, механику и электрохимию. Благодаря огромным усилиям всех исследователей.

Абстрактный

Для реализации потенциала высокой плотности энергии и экономической целесообразности твердотельных батарей необходимы усовершенствованные конструкции катодов. Интегрированные катоды «все в одном», исключающие неактивные проводящие добавки и гетерогенные интерфейсы, обещают существенное повышение энергии и стабильности, но их разработка затруднена из-за недостаточной проводимости Li+/e− материалов, механической прочности и структурной стабильности. В данной работе мы представляем Li1.3Fe1.2Cl4, экономически эффективный галогенидный материал, который преодолевает эти проблемы. Благодаря обратимой окислительно-восстановительной реакции Fe2+/Fe3+ и быстрому переносу Li+/e− внутри своей структуры, Li1.3Fe1.2Cl4 достигает плотности энергии электрода 529,3 Вт·ч кг−1 относительно Li+/Li. Важно отметить, что Li1.3Fe1.2Cl4 демонстрирует уникальные динамические свойства во время циклирования, включая обратимую локальную миграцию Fe и переход от хрупкого к пластичному состоянию, обеспечивающий самовосстановление. Это обеспечивает исключительную стабильность циклической работы, сохраняя 90% емкости в течение 3000 циклов при скорости 5 С. Интеграция Li1.3Fe1.2Cl4 с никельсодержащим слоистым оксидом дополнительно увеличивает плотность энергии до 725,6 Вт·ч кг−1. Используя преимущества динамических механических и диффузионных свойств универсальных галогенидов, данная работа открывает путь для создания энергоемких и долговечных катодов в твердотельных батареях следующего поколения.

Ссылки

https://doi.org/10.1038/s41586-025-09153-1

Полимерные литий-ионные батареи выигрывают гонку за лидерство в сегменте твердотельных аккумуляторов?

2025-09-08 | Jerry Huang

Примечание редактора: Для твердотельных литиевых батарей существует четыре типа электролитов: полимерный, оксидный, сульфидный и галогенидный, каждый из которых обладает своими отличительными характеристиками:

Полимерные литиевые электролиты

Использование полимерных материалов в качестве электролитов обеспечивает как гибкость, так и высокую ионную проводимость, что делает их подходящими в качестве переходного решения для полутвердотельных батарей. Они обладают хорошей технологичностью, хотя долговременная стабильность при циклической работе еще нуждается в подтверждении.

Электролиты на основе оксида лития

Эти электролиты, созданные на основе таких материалов, как оксид лития, отличаются более низкой стоимостью и хорошей стабильностью, но обладают относительно низкой ионной проводимостью.

Электролиты на основе сульфида лития

Эти электролиты, основанные на соединениях сульфида лития, обладают высокой проводимостью при комнатной температуре и превосходной совместимостью интерфейсов, что делает их наиболее перспективной с коммерческой точки зрения технологией. Однако сульфидные материалы страдают от низкой химической стабильности и высоких производственных затрат.

Электролиты на основе галогенидов лития

Твердотельные галогенидные электролиты обладают высокой проводимостью и стойкостью к окислению, однако их разработка пока остается на лабораторном уровне, а перспективы коммерциализации неясны.

Общие характеристики

В твердотельных батареях традиционные жидкие электролиты заменены неорганическими порошковыми материалами, что значительно повышает безопасность и плотность энергии. Однако различные технические подходы демонстрируют существенные различия в стоимости и зрелости процесса. Например, хотя сульфидный метод обеспечивает высокую проводимость, он страдает от низкой химической стабильности, в то время как полимерный метод сталкивается с проблемами в отношении срока службы. Некоторые эксперты говорят, что крупномасштабное коммерческое производство твердотельных батарей в конечном итоге будет зависеть от решений полупроводниковой промышленности, включая осаждение тонких пленок, точный контроль на уровне производственной линии и вакуумные системы, а также другие решения, такие как тонкопленочное и микро- и наноструктурирование. Считается, что до завершения этого процесса еще семь-десять лет.

Технология твердотельных батарей в настоящее время переживает критически важный переход от лабораторных прототипов к промышленному внедрению, и в первую очередь ей необходима систематическая перестройка системы оценки. Лабораторный этап в основном фокусируется на показателях электрохимических характеристик (таких как плотность энергии, срок службы и скорость заряда/разряда), в то время как для промышленного применения технологии твердотельных батарей требуется разработка многомерных критериев оценки:

1. Расширенные критерии оценки: При промышленном применении необходимо учитывать системные факторы, включая: масштабируемость и осуществимость (включая совместимость процессов, контроль выхода продукции и т. д.), зрелость цепочки поставок (включая поставки критически важного сырья, поддержку специализированного оборудования и т. д.) и общую стоимость жизненного цикла (включая закупку сырья, производство, переработку и т. д.).

2. Оптимизация затрат на технологии: Индустриализация требует оптимального баланса между техническими данными и затратами, включая динамический баланс между электрохимическими характеристиками и производственными издержками, выбор материалов и устойчивость цепочки поставок, а также баланс между сложностью производственного процесса и масштабируемостью.

3. Систематическая оценка: соответствие ключевым требованиям, включая стабильность массового производства (стандарт контроля качества 6σ), сертификаты безопасности (например, соответствие UL 9540A и другим международным стандартам) и проектную мощность одной производственной линии ≥2 ГВт·ч и т. д.

Профессор Го придерживается иного мнения относительно победы полимерных литиевых электролитов над сульфидными электролитами в гонке твердотельных батарей. Давайте рассмотрим исследования команды Синь Го. Огромная благодарность всем исследователям за их огромные усилия.

Абстрактный

Твердотельные батареи (ТБ) обещают произвести революцию в области хранения энергии, обеспечивая повышенную безопасность, более высокую плотность энергии и увеличенный срок службы по сравнению с традиционными литий-ионными батареями. Среди различных твердых электролитов полимеры выделяются своим уникальным сочетанием технологичности, механической податливости и химической универсальности. В этом обзоре рассматривается, почему полимеры готовы возглавить гонку за создание коммерческих ТБ. Рассматриваются их внутренние преимущества, такие как превосходный межфазный контакт с электродами, регулируемая ионная проводимость и совместимость с масштабируемыми методами производства, а также ключевые технические проблемы, с которыми они сталкиваются, включая ограниченную термическую стабильность, узкие электрохимические окна и межфазную деградацию. В этом исследовании освещаются новые решения из последних исследований, включая молекулярный дизайн полимеров, полимерно-керамические композиты и стратегии полимеризации in situ. В отличие от оксидных и сульфидных систем, которые сталкиваются со значительными барьерами в стоимости, технологичности производства и интеграции, полимерные электролиты предлагают реалистичный и экономически целесообразный путь к крупномасштабному внедрению. Благодаря постоянному совершенствованию материалов и промышленной обработки, полимеры не только конкурентоспособны, но и возглавляют переход к твердотельным батареям следующего поколения.

Ссылки

https://doi.org/10.1002/advs.202510481

Срочная новость: кремниевые аноды, легированные бором, втрое увеличивают срок службы литий-ионных батарей.

2025-06-29 |

Абстрактный

Стабилизация твердого электролитного межфазного слоя (SEI) остается ключевой проблемой для анодов литий-ионных батарей на основе кремния. Легирование кремния вторичными элементами, такими как бор, стало многообещающей стратегией для улучшения срока службы кремниевых анодов, однако лежащий в основе механизм остается неясным. Для восполнения этого пробела в знаниях систематически исследуется влияние концентрации бора на характеристики батареи. Полученные результаты показывают почти монотонное увеличение срока службы при более высоком содержании бора, при этом электроды с высоким содержанием бора значительно превосходят чистый кремний. Кроме того, аноды из сплава кремния и бора демонстрируют почти в три раза больший срок службы, чем чистый кремний. Благодаря детальному механистическому анализу систематически исключаются альтернативные факторы, способствующие улучшению пассивации, и предполагается, что улучшенная пассивация возникает за счет сильного постоянного диполя на поверхности наночастиц. Этот диполь, образованный недокоординированным и высококислотным бором Льюиса, создает статический, ионно-плотный слой, который стабилизирует электрохимический интерфейс, уменьшая паразитное разложение электролита и повышая долговременную стабильность. Эти результаты показывают, что в рамках концепции SEI электрический двойной слой является важным фактором пассивации поверхности. Это открытие открывает малоизученное пространство параметров для оптимизации кремниевых анодов в литий-ионных батареях следующего поколения.

Ссылка

https://doi.org/10.1002/aenm.202501074

Каким образом LiTFSI влияет на характеристики натриево-металлических батарей?

2025-06-29 |

Примечание редактора: Натриево-металлические батареи важны для крупномасштабного хранения энергии и мобильных электронных устройств как устройства хранения энергии с высокой плотностью энергии и низкой стоимостью. Однако характеристики электролита и SEI ограничивают срок службы и скорость заряда/разряда натриево-металлических батарей. Чем отличается LiTFSI в натриево-металлических батареях? Вот пример. Благодаря специальному исследованию команды Шуан Вана.

Абстрактный

Создание богатого неорганическими веществами и прочного твердого электролитного межфазного слоя (SEI) является одним из важнейших подходов к улучшению электрохимических характеристик натриевых металлических батарей (SMB). Однако низкая проводимость и распределение обычных неорганических веществ в SEI нарушают диффузию Na+ и вызывают неравномерное осаждение натрия. В данной работе мы создаем уникальный SEI с равномерно распределенными высокопроводящими неорганическими веществами путем введения саморазрушающегося LiTFSI в карбонатный электролит на основе соли натрия. Эффект восстановительной конкуренции между LiTFSI и FEC способствует формированию SEI с равномерно распределенными неорганическими веществами. В этом SEI, благодаря высокой проводимости Li3N и неорганическим веществам, обеспечивает области быстрого переноса ионов и центры зарождения с высокой пропускной способностью для Na+, что способствует быстрому осаждению натрия с высокой скоростью. Таким образом, SEI, образованный из LiTFSI и FEC, позволяет ячейке Na∥Na3V2(PO4)3 демонстрировать сохранение емкости на уровне 89,15% (87,62 мА·ч·г⁻¹) при сверхвысокой скорости разряда 60 С после 10 000 циклов, в то время как ячейка без LiTFSI обеспечивает сохранение емкости только на уровне 48,44% даже после 8000 циклов. Более того, ячейка Na∥Na3V2(PO4)3 в корпусе типа «пакет» со специальным SEI демонстрирует стабильное сохранение емкости на уровне 92,05% при 10 С после 2000 циклов. Эта уникальная конструкция SEI демонстрирует новую стратегию, позволяющую аккумуляторам малого объема работать в условиях экстремально высоких скоростей разряда.

Авторские права © 2023 Американское химическое общество

Ссылка

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c08224

LiTFSI значительно способствует повышению производительности твердотельных литий-ионных батарей на основе сульфидов.

2025-06-27 |

Примечание редактора: Как LiTFSI, CAS: 90076-65-6, способствует разработке твердотельных литий-ионных батарей на основе сульфидов? Вот пример. Благодаря выдающимся исследованиям команды Фанъяна Лю.

Абстрактный

Узкое электрохимическое окно сульфидных электролитов может приводить к различным механизмам разрушения на границах раздела катода и анода. Введение различных стратегий модификации для катода и анода увеличивает сложность процесса изготовления твердотельных литиевых батарей на основе сульфидов (ASSLB). В данной работе была применена интегрированная стратегия модификации путем введения оболочек бис(трифторметансульфонил)имида лития (LiTFSI) в процессе влажной обработки Li6PS5Cl (LPSC), что позволило успешно создать in situ прочные фторированные границы раздела одновременно на катоде и аноде. На литиевом аноде снижение электронной проводимости LiTFSI@LPSC и образование фторированной границы раздела эффективно подавляли рост литиевых дендритов, что было дополнительно подтверждено расчетами методом теории функционала плотности (DFT). В результате, ячейка Li|LiTFSI@LPSC|Li достигла критической плотности тока до 1,6 мА·см−2 и стабильной циклической работы в течение более 1500 ч при 0,2 мА·см−2. На катодной стороне LiTFSI@LPSC не только улучшила транспорт Li+ внутри композитного катода, но и позволила оболочке LiTFSI in situ разложиться на межфазный слой катодного электролита (CEI) на основе LiF. Сохранение емкости достигло 98,6 % после 500 циклов при 2C с LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2 (NCM83) при высоком напряжении отсечки 4,6 В. Функционализированный LiTFSI@LPSC обеспечивает комплексную, универсальную модификацию межфазной границы как на анодной, так и на катодной сторонах, значительно упрощая проектирование межфазной границы в твердотельных литий-ионных батареях на основе сульфидов, обеспечивая при этом исключительные электрохимические характеристики.

Ссылка

https://doi.org/10.1016/j.ensm.2025.104131

Что нового в применении LiTFSI?

2025-06-26 | Jerry Huang

Бис(трифторметансульфонил)имид лития (LiTFSI) с химической молекулярной формулой C2F6LiNO4S2 представляет собой белое кристаллическое или порошкообразное органическое вещество с высокой электрохимической и термической стабильностью. В качестве добавки к электролиту LiTFSI может применяться в различных аккумуляторных системах, таких как первичные литиевые батареи, вторичные литиевые батареи и твердотельные литиевые батареи.

Бис(трифторметилсульфонил)имид лития (LiTFSI), ключевой компонент электролита литий-ионных батарей, известен своей превосходной термической и электрохимической стабильностью. Благодаря своей уникальной молекулярной конфигурации эта литиевая соль образует прочную анионную сеть внутри электролита, что не только значительно снижает вязкость раствора, но и резко увеличивает скорость переноса ионов лития. Это свойство напрямую приводит к высокой эффективности процессов зарядки и разрядки батареи, что делает LiTFSI идеальным для повышения общей производительности литий-ионных батарей. Особенно большой потенциал LiTFSI демонстрирует в исследованиях и разработках твердотельных литиевых батарей. Кроме того, он показывает очень хорошие результаты в исследованиях натриевых металлических батарей (SMB) и, как ожидается, будет способствовать дальнейшим инновациям в аккумуляторных технологиях. Однако стабильность работы LiTFSI в сложных и системных условиях является актуальной проблемой, требующей решения в текущих исследованиях.

Бис(трифторметилсульфонил)имид лития (LiTFSI) начал применяться в больших объемах в новых типах батарей, таких как твердотельные литий-ионные батареи, включая полимерные твердотельные батареи, сульфидные твердотельные батареи и оксидные твердотельные батареи. Было показано, что LiTFSI полезен для улучшения характеристик батарей, в том числе в защите анода, обеспечении возможности быстрой зарядки и повышении эффективности в широком диапазоне температур. Бис(трифторметансульфонил)имид лития является одной из важных добавок к электролиту для литиевых батарей, которая может улучшить электрохимическую стабильность, циклические характеристики и проводимость электролита, а также оказывает меньшее коррозионное воздействие на алюминиевую фольгу при высоких напряжениях, что может быть использовано для повышения плотности энергии батарей в индустрии электромобилей.