UNIST下属的研究小组公开了固态电池(SSBs)开发的综合设计方法，在电池设计领域取得了重大进展。
Sungkyun Jung教授和他的研究团队来自UNIST能源与化学工程学院，与韩国能源研究所(KIER)的Jinsoo Kim博士合作，开发了一种设计方法和通用工具包，旨在促进高能量密度ssb的实施，成功完成性能验证。
ssb通过有效解决与液体电解质相关的易燃性问题，为传统锂电池提供了一种安全的替代品。通过使用固体电解质，这些电池消除了火灾风险，并通过优化设计显着提高了能量密度。然而，许多现有的研究仍然局限于实验室环境，由于缺乏明确的科学指南而受到低效的研究和开发过程的阻碍。
研究小组确定了电池设计的三个关键阈值，并提出了世界上第一个通用的SSB开发方法。使用这种方法制造的袋式电池的能量密度超过了商用锂电池，并获得了认可测试机构的认证。
SSB由阳极、阴极和固体电解质组成，由于阳极颗粒更致密，能量密度更高。为了优化这一点，研究团队建立了一个平衡阈值，该阈值定义了颗粒浓度的最佳结构，并根据该值调整阳极颗粒与固体电解质的比例，从而允许多种设计变化。
此外，该团队将有效电流所需的最小密度定义为“传输阈值”，并建立了电极厚度设计所需的“负载阈值”。这些参数为优化电极设计提供了重要的指导。
利用这种方法，该团队生产出了一种能量密度为310 Wh/kg，容量为0.5 Ah的袋式电池，该电池已获得韩国合格实验室(KCL)的正式认证。他们还开发了一个名为SolidXCell的工具包，专为直观和系统的SSB设计而设计，该工具包免费提供给研究人员。
郑教授和金博士表示:“这项研究将对固态电池的设计起到重要的帮助作用，我们预计，许多研究人员将利用这种方法来提高电池的性能。”
这项研究的结果发表在2024年7月的《自然通讯》上。它得到了国家科学技术研究委员会(NST)和韩国国家研究基金会(NRF)的支持。
期刊引用
Wonmi Lee, Juho Lee, Taegyun Yu等，“含聚合物电解质的高能固态锂袋电池生产的先进参数化”，Nat. commin。,(2024)。
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