據(jù)外媒報道，韓國SK集團旗下電池制造商SK on成功研發(fā)出新款氧化物固態(tài)電解質(zhì)（oxide-based solid-state electrolyte），具有全球最高鋰離子電導率，并有望提升全固態(tài)電池（all-solid-state battery）的競爭力。

該氧化物固態(tài)電解質(zhì)由SK on與檀國大學（Dankook University）材料科學與工程院的Park Hee-jung教授所帶領(lǐng)的團隊聯(lián)合研發(fā)。且SK on現(xiàn)已在韓國內(nèi)外為該技術(shù)成果申請了專利。

SK on及其研發(fā)團隊對氧化物固態(tài)電解質(zhì)材料LLZO（由鋰、鑭、鋯、氧構(gòu)成）的添加劑進行了調(diào)整。相較于現(xiàn)有產(chǎn)品鋰離子電導率，新材料的鋰離子電導率提升了70%，實現(xiàn)了世界最高電導率。鋰離子電導率是指鋰離子在電解質(zhì)中的移動速率。較高移動速度將強化電池輸出，加快充電速度。此外，這項技術(shù)還能均勻控制LLZO微觀結(jié)構(gòu)，從而確?？諝夥€(wěn)定性（atmospheric stability）。SK on表示，通常情況下，固態(tài)電解質(zhì)易受到濕度及二氧化碳的影響，因此長期暴露在外將降低性能，而該氧化物固態(tài)電解質(zhì)則在這方面表現(xiàn)出較高的穩(wěn)定性。

盡管與硫化物固態(tài)電解質(zhì)（oxide-based solid-state）相比，氧化物固態(tài)電解質(zhì)的離子電導率較低，但其化學穩(wěn)定性較高。氧化物固態(tài)電解質(zhì)與陰極材料發(fā)生反應(yīng)時活動性較低，從而抑制了可能引發(fā)火災的鋰枝晶（lithium dendrite）形成等問題，進而可以用高容量鋰金屬陽極替代石墨陽極。

得益于氧化物固態(tài)電解質(zhì)，電池容量得到顯著增加。使用液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池（LiB），其最大工作電壓最高可達4.3 V，而使用氧化物固態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池的最大工作電壓高達5.5V。SK on公司表示：“若將該新款氧化物固態(tài)電解質(zhì)運用于電池生產(chǎn)中，理論上可以將電池容量提高25%。”

該氧化物固態(tài)電解質(zhì)材料不僅可用于基于NCM（鎳、鈷、錳）陰極材料的全固態(tài)電池，還可以用于可固化的鋰硫電池（lithium-sulfur battery）、鋰氧電池（lithium-air battery）等下一代電池，以及SK on正在研發(fā)的聚合氧化物復合材料（polymer-oxide composite）全固態(tài)電池。

如果將其運用于下一代電池，該氧化物固態(tài)電解質(zhì)可同時保證防火安全性，以及長途駕駛。SK on下一代電池研究中心負責人Choi Kyung-hwan表示：“這種兼具離子導電性和空氣穩(wěn)定性的固態(tài)電解質(zhì)是制造高質(zhì)量全固態(tài)電池的創(chuàng)新技術(shù)，且具備連鎖反應(yīng)。”我們將基于未來技術(shù)競爭力，在下一代電池領(lǐng)域率先抓住增長機會。”

目前，SK on正在研發(fā)兩款全固態(tài)電池：聚合氧化物復合材料固態(tài)電池和硫化物固態(tài)電池。SK on的目標是在2026年生產(chǎn)上述兩款電池的早期原型，并在2028年實現(xiàn)商業(yè)化。目前，該公司的下一代電池試驗工廠正在忠清南道大田市（Daejeon, South Chungcheong Province）電池研究中心建設(shè)，預計將于2024年完工。