清陶能源：从陶瓷隔膜布局全固态化锂电池 2020年前可实现量产

根据高工产研锂电研究所(GGII)4月最新数据显示，2016年第一季度中国锂电池隔膜厂商产量为18520万平米，同比增长88%。这表示隔膜市场还存在增长空间，在干法湿法隔膜的争论相持之下，高工锂电网发现，陶瓷隔膜逐渐成为许多材料企业研发的对象。一些公司已经掌握了锂电池隔膜陶瓷涂覆的技术。

目前陶瓷隔膜是否又有了新的突破?未来的锂电行业在材料使用方面会出现怎样的技术变革呢?

江苏清陶能源科技有限公司(下称“清陶能源”)首席技术官李峥博士表示，清陶能源在成立之前，团队进行了近十年的锂电池功能陶瓷材料研究。

作为一个与材料、与技术打交道的人，李峥表明自己非常清楚陶瓷隔膜在应用过程中的缺点:一是陶瓷涂层材料容易堵住隔膜孔隙，导致电池内阻升高，影响循环性能;二是陶瓷涂层比表面积大，易吸水，对锂电池生产工艺环境要求高。

他说：“我们目前推出的产品就是要利用技术突出陶瓷材料的优势，解决它的劣势。”针对上述的陶瓷材料不足，清陶能源研发一款纳米陶瓷纤维的隔膜产品。纤维结构在微观观察下，形状类似一根根彼此搭建的框架结构，可以形成一个支撑网络，为电池提供了强有力的支撑力。

这款纳米陶瓷纤维隔膜吸液率高、热收缩低，特制的纤维结构不会堵塞锂离子传输通道，电池内阻平均降低5%~10%。而且高温循环性能出色，采用清陶能源隔膜的三元锂电池室温循环次数可达8000次以上。

陶瓷材料吸收电解液的能力强，这也是材料企业选择研发、生产的主要原因。但同时，它的吸水能力也很强。为了解决这个问题，清陶能源生产过程中一直保持在非常干燥的环境下，产品包装、运输都是抽真空保存。

李峥透露，目前，这款产品产能已经可达到100万平米/月。但是有独特特点的陶瓷隔膜只是清陶能源发展的第一步，清陶能源计划明年将产能扩大一倍，强化陶瓷隔膜材料的功能化属性，同时加速全固态锂电池的生产线。

提到全固态锂电池，有些人还很陌生，但在业界却一直是被大家讨论解决目前动力电池安全问题的出口和方向，由于在材料、设备等方面存在一些技术难关没有攻破而被搁浅。

什么是全固态锂电池?通俗地讲，全固态锂电池就是里面没有气体、没有液体，所有材料都以固态形式存在的锂电池。

李峥表示，其实锂电池循环寿命不好，电解液失效是占比最大的影响因素。如果锂电池实现全固态化，隔膜、电解液由固态电解质替代，可以杜绝电池的爆炸起火，这将是一个保护动力电池安全一劳永逸的解决方法。

清陶能源致力实现锂离子电池的固态化，并规划了一条离子导体功能陶瓷隔膜——高固含量全陶瓷隔膜——无机固体电解质?——全固态锂离子电池的工艺生产之路。

目前，没有针对全固态锂电池配套的设备生产企业。下一步，清陶能源计划同步布局全固态锂电池设备研发，成立自己的设备公司，订制生产全固态锂电池的设备以及相关设备研发。

固态化锂电池商业化进程缓慢，但“清陶能源团队研发多年，预计2020年前我们的产品就可以实现量产了。”李峥说。