国联研究院创新团队取得系列科技成果
近期，国联研究院创新团队在动力电池领域研究取得系列新进展，包括高比能动力电池安全技术研究、高比容量富锂材料本征机理研究以及固态电解质和全固态电池技术发展趋势等方面。
在高比能动力电池安全技术方面取得新进展。国联研究院创新团队围绕电动汽车核心部件——高比能动力电池，就行业亟待解决的安全性问题开展了深入研究，探明了电池正负极、集流体、隔膜等内部组件在微短路演变时的失效过程，揭示了微短路不同阶段时外部电池电压和温度等易监测信号与内部过程的构效关系。相关研究成果对电池制造端提升高比能锂离子电池的安全性有重要指导意义，为电池使用端优化电池管理系统，实现微短路的早期识别、准确评估、及时预警等关键技术提供了重要参考依据，部分研究成果发表于能源领域国际顶级学术期刊Nano Energy（IF=16.602），题目为“Unveiling Micro Internal Short Circuit Mechanism in a 60 Ah High-Energy-Density Li-ion Pouch Cell”。(文章链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.105908)
电池微短路演变过程与内部机制示意图
在高比容量富锂材料本征机理研究方面取得新突破。富锂锰基材料作为下一代锂离子电池正极材料，尚存在循环过程中结构相变带来的容量衰减和中压降低等问题。近期，国联研究院研发团队围绕上述问题，结合第一性原理计算与电化学分析，揭示了富锂锰基材料内部多种复杂局域结构，以及这些复杂结构对材料电化学行为特别是阴离子氧化还原反应行为的影响，如电化学活性、电压衰减、阴离子氧化还原在多电位分布所导致的电压滞后现象等，完善了富锂锰基材料的本征理论体系。部分成果发表于能源领域国际顶级学术期刊Nano Energy（IF=16.602），题目为“Insight of reaction mechanism and anionic redox behavior for Li-rich and Mn-based oxide materials from local structure”。(文章链接：https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.105812)
富锂锰基材料内部多种局域构型之一：局部多Li配位
在固态电解质和全固态电池技术发展趋势方面取得重要分析成果。全固态锂电池是受到国际关注的具有未来应用前景的下一代电池，固态电解质作为其应用的核心技术和难点技术，是目前的研究热点。其中，硫银锗矿型固态电解质因其较高的离子导电性和力学性能具有较强的发展潜力。国联研究院创新团队通过查阅分析大量的技术文献，结合自身在固态电池技术方面的研究工作，对硫银锗矿型固态电解质的改性合成及其对离子导电性、稳定性和界面性能的影响进行了深入的分析，并对其在全固态电池中的应用做出研判，相关论文成果发表于能源领域国际顶级学术期刊Journal of Materials Chemistry A（IF=11.301），题目为“Research progress in Li-argyrodite-based solidstate electrolytes”。(文章链接：https://doi.org/10.1039/D0TA08472G)。
硫银锗矿型固态电解质评价指标与研发方向示意图
（创新事业部 齐小鹏 卓浩翔 柏祥涛 赵金玲）