全固态技术接连登上国际学术期刊
SK On接连公布全固态电池研发成果，加快强化技术实力。其战略是通过探索具有挑战性的前沿技术和开展多样化合作伙伴关系，引领制造工艺及材料创新，提升下一代电池竞争力。
SK On于13日表示，与国内一流大学及研究机构共同推进的全固态电池研发课题成果已撰写成论文，近期连续发表于国际学术期刊。部分研究成果还已完成国内外专利申请。
SK On与韩国陶瓷技术院Kim Jinho博士研究团队共同开展的研究，核心在于利用超高速光烧结技术，高度化聚合物—氧化物复合体系全固态电池的制造工艺。该研究被评价为将主要用于印刷电路板工艺的光烧结技术嫁接到电池制造中的突破性尝试。光烧结（Photonic sintering）是指瞬间施加强光能量，促进粉末颗粒结合，从而制成强度、耐久性等性能提升的固体块体的工艺。
相关研究论文作为封面论文刊登在能源·化学领域权威学术期刊《ACS Energy Letters》上。在论文9名作者中，有6名为SK On成员。
全固态电池是将目前锂离子电池中使用的液体电解质替换为固体电解质的电池，被称为“梦想电池”。固体电解质大致分为硫化物系、氧化物系和聚合物系三类。
氧化物系电解质材料通常需要在1000摄氏度以上的高温下进行10小时以上的热处理工艺，以提高锂离子迁移通道和机械强度。但在制造成本压力之外，材料脆性破坏等弱点日益凸显，大面积化被视为一大课题。脆性破坏（Brittle fracture）是指材料在破坏时几乎无变形而突然断裂的现象。
SK On提出以具有快速处理速度和低温热处理特征的光烧结技术作为解决方案。研究团队首先发现了一种可最大限度减少入射光能量损失的有色无机颜料，并将其应用于氧化物电解质材料。同时，利用可在数秒内选择性完成热处理的超高速光烧结技术，成功制备出具有最佳均匀性的多孔结构体。
进一步地，研究团队成功实现了在采用超高速光烧结技术制备的氧化物内部引入聚合物电解质的聚合物—氧化物复合电解质。实验结果显示，采用该电解质的电池表现出优异的寿命特性。
SK On还公布了关于分析锰富集（Li- and Mn-rich layered oxides，LMRO）正极材料在硫化物系全固态电池中应用可能性的研究结果。
这一与首尔大学Lee Gyutae教授研究团队共同开展的研究，作为封面论文发表于上月出版的能源材料领域权威国际学术期刊《Advanced Energy Materials》。该研究详细阐明了LMRO活性物质的劣化机理，被评价为有别于以往偏重性能研究的既有成果。
LMRO正极材料以较镍、钴更廉价的锰为基础，具有显著成本优势。但在应用于现有锂离子电池时，由于与液体电解质发生副反应而导致气体生成、电压下降和容量衰减等难题，业内一直在研究其在全固态电池中的应用可能性。
SK On通过多种分析手段，揭示出在高温、高电压条件下充放电过程中，LMRO活性物质中产生的氧气（O₂）会氧化硫化物系固体电解质，从而引发劣化现象。为解决这一问题，研究团队还找到了一种通过采用抑制氧气析出的特殊涂层材料来改善电池寿命的方法。
SK On研发本部长Park Gisu表示：“此次成果是SK On积极推进研发、凭借卓越技术实力与学界及机构专家产生协同效应的结晶。SK On今后将更加专注于研发，努力引领下一代电池领域。”
另一方面，SK On正在开发聚合物—氧化物复合体系和硫化物系两种全固态电池，目标分别是在2027年和2029年生产商用化试制品。正在大田电池研究院建设的下一代电池试验工厂计划于今年下半年完工。
版权所有 © 阿视亚经济 (www.asiae.co.kr)。 未经许可不得转载。
