
韩国电池制造商SK On在固态电池的研究和开发领域取得了最新成果,并展示了其在光子烧结技术方面的创新潜力。光子烧结技术利用强光能量生产固态电解质,这一技术此前主要用于印刷电路板的制造。
SK On与多家韩国高校和研究机构展开了深入合作,专注于提升固态电池的循环寿命和改进制造工艺。公司已将多项研究成果发表于知名学术期刊,并申请了国内外多项专利。这些研究的重要关键词包括“光子烧结技术”和“锂锰富氧(LMRO)阴极材料”。
光子烧结技术的革新应用
光子烧结是一种通过强光能量增强粉末颗粒之间结合力的工艺,可形成具有高强度和耐久性的固态材料,并改善材料性能。SK On与韩国陶瓷工程与技术研究所合作,将这一技术应用于制造氧化物富集的无机-有机混合固态电解质。
这是一种混合型固态电解质,将氧化物基材料与凝胶聚合物电解质相结合,并通过光子烧结技术实现。这一方法显著区别于传统工艺:传统的氧化物基电解质材料需要在超过1000摄氏度的高温下热处理10小时以上,而生产成本高且易出现脆性断裂等问题,对大规模生产形成了挑战。而光子烧结工艺不仅速度更快,还能在低温下完成生产,大幅降低了成本。
研究团队进一步优化了光子烧结过程,通过寻找能减少光能暴露时能量损耗的无机染料,并将其应用于氧化物电解质材料。据SK On介绍,这一技术能够生成具有最佳均匀性的多孔微结构,从而显著提升电池性能。
锂锰富氧阴极材料的研究进展
在另一项研究中,SK On与首尔大学团队共同探讨了锂锰富氧层状氧化物(LMRO)阴极材料在硫化物基固态电池中的应用潜力。SK On指出,LMRO阴极材料因以成本较低的锰为基础,相较于镍和钴更加经济。然而,在传统锂离子电池中,LMRO材料由于与液体电解质的结合会面临气体生成、电压衰减和容量损失等问题,因此研究团队试图探索其在全固态电池(ASSB)中的应用。
研究发现,在高温高压条件下充放电时,氧气释放会氧化硫化物固态电解质,从而导致电池性能下降。为了克服这一问题,团队开发了一种特殊的涂层材料,可以抑制氧气释放并延长电池寿命。这一创新为高性能、低成本的固态电池发展提供了新的解决方案。
持续推动固态电池的技术前沿
SK On研发部门负责人Kisoo Park表示:“这些成果是SK On积极推进研发并与学术界和研究机构专家合作的直接体现。我们将继续致力于研发工作,以引领下一代电池领域的发展。”
目前,SK On正在开发两种类型的固态电池:聚合物-氧化物复合型和硫化物基型。根据计划,这两种电池的商业化原型分别将在2027年和2029年推出。此外,公司正在韩国大田研究中心建设一座固态电池试点工厂,该工厂由Solid Power提供支持,预计将在2025年下半年完工。
SK On定期发布研发进展,例如去年夏天公司宣布已开发出一种固态聚合物电解质,可在室温下运行的锂金属电池。这种电解质技术的出现为锂金属电池的大规模应用奠定了基础。
通过不断创新与合作,SK On在固态电池领域持续展现技术优势。此次在光子烧结技术和锂锰富氧阴极材料方面的突破,进一步巩固了其在全球下一代电池市场中的领导地位。这些技术创新不仅为电池行业提供了新的解决方案,还为加速固态电池的商业化进程铺平了道路。


