近期，國(guó)聯(lián)研究院創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)在動(dòng)力電池領(lǐng)域研究取得系列新進(jìn)展，涉及高比能動(dòng)力電池安全技術(shù)研究、高比容量富鋰材料本征機(jī)理研究以及固態(tài)電解質(zhì)和全固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)等方面。
在高比能動(dòng)力電池安全技術(shù)方面取得新進(jìn)展。國(guó)聯(lián)研究院創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)圍繞電動(dòng)汽車核心部件——高比能動(dòng)力電池，就行業(yè)亟待解決的安全性問(wèn)題開展了深入研究，探明了電池正負(fù)極、集流體、隔膜等內(nèi)部組件在微短路演變時(shí)的失效過(guò)程，揭示了微短路不同階段時(shí)外部電池電壓和溫度等易監(jiān)測(cè)信號(hào)與內(nèi)部過(guò)程的構(gòu)效關(guān)系。相關(guān)研究成果對(duì)電池制造端提升高比能鋰離子電池的安全性有重要指導(dǎo)意義，為電池使用端優(yōu)化電池管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)微短路的早期識(shí)別、準(zhǔn)確評(píng)估、及時(shí)預(yù)警等關(guān)鍵技術(shù)提供了重要參考依據(jù)，部分研究成果發(fā)表于能源領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊Nano Energy（IF=16.602），題目為“Unveiling Micro Internal Short Circuit Mechanism in a 60 Ah High-Energy-Density Li-ion Pouch Cell”。(文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.105908 )
在高比容量富鋰材料本征機(jī)理研究方面取得新突破。富鋰錳基材料作為下一代鋰離子電池正極材料，尚存在循環(huán)過(guò)程中結(jié)構(gòu)相變帶來(lái)的容量衰減和中壓降低等問(wèn)題。近期，國(guó)聯(lián)研究院研發(fā)團(tuán)隊(duì)圍繞上述問(wèn)題，結(jié)合第一性原理計(jì)算與電化學(xué)分析，揭示了富鋰錳基材料內(nèi)部多種復(fù)雜局域結(jié)構(gòu)，以及這些復(fù)雜結(jié)構(gòu)對(duì)材料電化學(xué)行為特別是陰離子氧化還原反應(yīng)行為的影響，如電化學(xué)活性、電壓衰減、陰離子氧化還原在多電位分布所導(dǎo)致的電壓滯后現(xiàn)象等，完善了富鋰錳基材料的本征理論體系。部分成果發(fā)表于能源領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊Nano Energy（IF=16.602），題目為“Insight of reaction mechanism and anionic redox behavior for Li-rich and Mn-based oxide materials from local structure”。(文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.105812 )
在固態(tài)電解質(zhì)和全固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)方面取得重要分析成果。全固態(tài)鋰電池是受到國(guó)際關(guān)注的具有未來(lái)應(yīng)用前景的下一代電池，固態(tài)電解質(zhì)作為其應(yīng)用的核心技術(shù)和難點(diǎn)技術(shù)，是目前的研究熱點(diǎn)。其中，硫銀鍺礦型固態(tài)電解質(zhì)因其較高的離子導(dǎo)電性和力學(xué)性能具有較強(qiáng)的發(fā)展?jié)摿Α?guó)聯(lián)研究院創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)通過(guò)查閱分析大量的技術(shù)文獻(xiàn)，結(jié)合自身在固態(tài)電池技術(shù)方面的研究工作，對(duì)硫銀鍺礦型固態(tài)電解質(zhì)的改性合成及其對(duì)離子導(dǎo)電性、穩(wěn)定性和界面性能的影響進(jìn)行了深入的分析，并對(duì)其在全固態(tài)電池中的應(yīng)用做出研判。相關(guān)論文成果發(fā)表于能源領(lǐng)域國(guó)際頂級(jí)學(xué)術(shù)期刊Journal of Materials Chemistry A（IF=11.301），題目為“Research progress in Li-argyrodite-based solidstate electrolytes”。(文章鏈接：https://doi.org/10.1039/D0TA08472G )。