中國粉體網(wǎng)訊  眾所周知，寧德時(shí)代深刻理解電池材料體系研發(fā)，在電池材料領(lǐng)域技術(shù)積累深厚，據(jù)企查查2020年初的專利數(shù)據(jù)顯示，寧德時(shí)代及其子公司邦普在電池材料環(huán)節(jié)中共有571項(xiàng)專利，其中正極材料與前驅(qū)體106項(xiàng)，負(fù)極材料13項(xiàng)，電解液166項(xiàng)，隔膜6項(xiàng)，極片274項(xiàng)，而固態(tài)電解質(zhì)有6項(xiàng)。另據(jù)中國粉體網(wǎng)記者從國家知識產(chǎn)權(quán)局中國專利信息中心獲取的最新數(shù)據(jù)，寧德時(shí)代在固態(tài)電池領(lǐng)域有以下10項(xiàng)相關(guān)專利：

• 硫化物固態(tài)電解質(zhì)及全固態(tài)鋰二次電池
  

• 一種固態(tài)電解質(zhì)及其全固態(tài)鋰金屬電池
  

• 復(fù)合無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)膜及其鋰金屬電池
  

• 鋰離子電池的固態(tài)電解質(zhì)材料
  

• 固態(tài)電解質(zhì)膜片及鋰離子電池
  

• 一種剛性膜片及固態(tài)鋰金屬電池
  

• 正極片及其制備方法以及使用正極片的全固態(tài)鋰二次電池
  

• 硫化物固態(tài)電池正極極片及硫化物固態(tài)電池
  

• 全固態(tài)鋰離子二次電池用粘結(jié)劑、電解質(zhì)膜片、電極膜片、電池及制備方法
  

• 一種固態(tài)電池材料回收的處理方法
  

專利數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

李茜等在Derwent Innovations Index專利數(shù)據(jù)庫（DII）搜索全固態(tài)鋰電池的固態(tài)電解質(zhì)專利申請，并采用Excel進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)分析（檢索日期為2020年4月5日），發(fā)現(xiàn)自2015年以后，固態(tài)電解質(zhì)專利申請數(shù)量開始大幅度增長，表明全固態(tài)鋰電池的固態(tài)電解質(zhì)研究逐漸成為全球研發(fā)重點(diǎn)，得到各國研究人員的重視。在寧德時(shí)代10項(xiàng)固態(tài)電池相關(guān)專利中，有6項(xiàng)是關(guān)于固態(tài)電解質(zhì)的；而日本豐田在這一領(lǐng)域的專利申請數(shù)量接近300項(xiàng)。

固態(tài)電解質(zhì)專利申請數(shù)量趨勢圖
（來源：李茜，等：全固態(tài)鋰電池的固態(tài)電解質(zhì)進(jìn)展與專利分析）

據(jù)統(tǒng)計(jì)，固態(tài)電解質(zhì)領(lǐng)域?qū)＠�申請�?shù)量排在前十位的申請人，全部為公司，其中9位申請人歸屬于日本，1位歸屬于韓國。居于榜首的日本豐田堅(jiān)持的是硫化物固態(tài)電池技術(shù)路線，期于大幅度提升電池的離子電導(dǎo)率、安全性等性能指標(biāo)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的商業(yè)化應(yīng)用。在寧德時(shí)代10項(xiàng)固態(tài)電池相關(guān)專利中，有3項(xiàng)是與硫化物固態(tài)電池緊密相關(guān)的。

全球固態(tài)電解質(zhì)專利主要申請人

通過對固態(tài)鋰電池專利進(jìn)行分析，學(xué)者們發(fā)現(xiàn)固體電解質(zhì)材料領(lǐng)域依舊是最集中的技術(shù)方向，除此之外，固態(tài)電解質(zhì)相關(guān)專利還與以下領(lǐng)域具有密切關(guān)聯(lián)：鋰二次蓄電池；活性物質(zhì)中非活性材料成分的選擇；搖椅式電池；只具有板條結(jié)構(gòu)元件，即板條式正極、負(fù)極、隔離件的蓄電池；非水電解質(zhì)蓄電池的電極等。綜觀寧德時(shí)代的相關(guān)專利也基本覆蓋以上領(lǐng)域。

相關(guān)分析

在固態(tài)電池專利的技術(shù)方面，寧德時(shí)代與以日韓為主的國際專利的前沿技術(shù)布局領(lǐng)域接近，主要包含有固體電解質(zhì)材料（以最難生產(chǎn)也是最有前景的硫化物固態(tài)電解質(zhì)為主）、由活性材料組成或包括活性材料的電極（正極極片）、在活性物質(zhì)中非活性材料成分的選擇（粘結(jié)劑）等。

在專利主體方面，寧德時(shí)代目前擁有的固態(tài)電池專利的數(shù)量，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于豐田、富士、村田、三星等企業(yè)，在固態(tài)電池領(lǐng)域的積累也遠(yuǎn)不及豐田等國外競爭對手。

近年來，美國、德國、日本等國際汽車強(qiáng)國結(jié)合自身優(yōu)勢，相繼出臺了固態(tài)電池鼓勵措施，促進(jìn)重點(diǎn)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)品應(yīng)用，并從財(cái)政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、節(jié)能環(huán)保等方面出臺多項(xiàng)電動汽車推廣的政策措施，倒逼固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

同時(shí)，制定明確的發(fā)展目標(biāo)和產(chǎn)業(yè)技術(shù)規(guī)劃，如日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)的技術(shù)路線圖指出，計(jì)劃在2025年進(jìn)入全固態(tài)電池階段，且鋰硫電池成為主流，到2035年前后，出現(xiàn)鋰空氣電池等其他電池。中國目前直接針對固態(tài)電池的政策較少，大多是直接針對新能源汽車及動力電池。

據(jù)悉，日本為應(yīng)對國外電池產(chǎn)業(yè)的崛起，舉全國之力研發(fā)下一代固態(tài)電池，每年政府經(jīng)費(fèi)達(dá)到50-100億日元。美國和歐洲原有的電池產(chǎn)業(yè)比較薄弱，而他們也在全力開發(fā)新一代固態(tài)電池，以實(shí)現(xiàn)超越。

除了政策支持，國際上還鼓勵和支持跨產(chǎn)業(yè)合作，特別是在共性關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)方面。例如：日本新能源和工業(yè)技術(shù)發(fā)展組織斥資100億日元，聯(lián)合23家企業(yè)和15家大學(xué)及研究機(jī)構(gòu)，啟動固態(tài)鋰離子電池研究項(xiàng)目以推動其在電動汽車中的應(yīng)用；同時(shí)日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省提供16億日元，助力鋰電池材料評價(jià)研究中心聯(lián)合豐田、日產(chǎn)、本田等汽車制造商，以及松下、GS湯淺等電池制造商，啟動LIBTEC固態(tài)鋰電池開發(fā)項(xiàng)目，全力提高動力電池續(xù)航里程。

中國鋰電池產(chǎn)業(yè)雖然暫時(shí)取得優(yōu)勢，但國際競爭壓力巨大，需要全力追趕固態(tài)電池前沿技術(shù)。

附：寧德時(shí)代10項(xiàng)固態(tài)電池相關(guān)專利簡介

名稱：硫化物固態(tài)電解質(zhì)及全固態(tài)鋰二次電池

公開號：111864256A

摘要：本發(fā)明提供了一種硫化物固態(tài)電解質(zhì)及全固態(tài)鋰二次電池。所述硫化物固態(tài)電解質(zhì)由Li2S、P2S5以及MxS2O3復(fù)合得到，其中，M選自Na、K、Ba以及Ca中的一種或幾種，1≤x≤2。本發(fā)明的硫化物固態(tài)電解質(zhì)是一種玻璃相與晶相均勻混合的玻璃陶瓷固態(tài)電解質(zhì)，其具有離子電導(dǎo)率高且電化學(xué)穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)其應(yīng)用于全固態(tài)鋰二次電池后，全固態(tài)鋰二次電池具有高的首周比容量、高的首周庫倫效率和良好的循環(huán)性能。

名稱：一種固態(tài)電解質(zhì)及其全固態(tài)鋰金屬電池

公開號：111725558A

摘要：本發(fā)明屬于固態(tài)電解質(zhì)領(lǐng)域，更具體地涉及一種能夠抑制鋰枝晶的生長的固態(tài)電解質(zhì)及其全固態(tài)鋰金屬電池，所述固態(tài)電解質(zhì)包含第一電解質(zhì)層和第二電解質(zhì)層，且所述第二電解質(zhì)層包含金屬，可以使固態(tài)電解質(zhì)在保證足夠高的離子電導(dǎo)率的情況下解決鋰金屬枝晶所帶來的安全問題，從而使采用該固態(tài)電解質(zhì)的全固態(tài)鋰金屬電池兼具高機(jī)械強(qiáng)度、高循環(huán)性能和高安全性能。

名稱：復(fù)合無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)膜及其鋰金屬電池

公開號：112117485A

摘要：本發(fā)明屬于固態(tài)鋰金屬電池領(lǐng)域，更具體地涉及一種復(fù)合無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)膜及其鋰金屬電池，采用無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)和添加鹽設(shè)計(jì)開發(fā)出合適的復(fù)合無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)膜，利用添加鹽高溫熔化、低溫凝固的特點(diǎn)，使低熔點(diǎn)的添加鹽熔化后在一定的壓力下流進(jìn)所述復(fù)合無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)膜存在的孔隙中，待降溫后，添加鹽在孔隙中凝固填充孔隙，降低所述復(fù)合無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)膜的孔隙率，從而抑制固態(tài)鋰金屬電池在組裝和循環(huán)過程中負(fù)極鋰金屬向電解質(zhì)膜滲透，達(dá)到抑制電池短路的目的，提高固態(tài)鋰金屬電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

名稱：鋰離子電池的固態(tài)電解質(zhì)材料

授權(quán)公告號：103401018B

摘要：本發(fā)明提供了一種鋰離子電池的固態(tài)電解質(zhì)材料，其中，所述固態(tài)電解質(zhì)材料的通式為(LimZn)MP2X12，所述固態(tài)電解質(zhì)屬于三斜晶系和P1空間群；其中，Z為高價(jià)金屬元素，其陽離子化合價(jià)大于+1價(jià)且小于等于+3價(jià)，所述的高價(jià)金屬元素Z為Ｍg、Al、Ca、Ti、Cu、Zn、Ga、In、Sr、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Ba、Os、Ir、Pt或Hg中的至少一種；M為Ge、Si、Sn、Al或P中的至少一種；X為O、S或Se中的至少一種。通過研究固態(tài)電解質(zhì)材料(LimZn)MP2X12的微觀結(jié)構(gòu)特征，表明庫侖力與范德華力等微觀的相互作用機(jī)制對固體電解質(zhì)材料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的重要作用，通過增強(qiáng)離子間的庫侖吸引作用以及增強(qiáng)對離子間的庫侖排斥作用的屏蔽，大幅降低材料體系的總能，從而提高固體電解質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

名稱：固態(tài)電解質(zhì)膜片及鋰離子電池

授權(quán)公告號：103390769B

摘要：本發(fā)明提供了一種固態(tài)電解質(zhì)膜片及鋰離子電池。所述固態(tài)電解質(zhì)膜片含有固態(tài)電解質(zhì)晶體顆粒以及粘結(jié)劑，固態(tài)電解質(zhì)晶體通式為(LimZn)MP2X12，固態(tài)電解質(zhì)晶體屬于三斜晶系和P1空間群；Z為高價(jià)金屬元素，其化合價(jià)大于1價(jià)且小于等于3價(jià)，高價(jià)金屬元素Z為Ｍg、Al、Ca、Ti、Cu、Zn、In、Sr、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、Ba、Os、Ir、Pt、Hg中的至少一種；M為Ge、Si、Sn、Al、P中的至少一種；X為O、S、Se中的至少一種；m為8～11的有理數(shù)；n為0～2的有理數(shù)；在固態(tài)電解質(zhì)膜片中，80%以上的(LimZn)MP2X12晶體顆粒的晶軸c軸方向與固態(tài)電解質(zhì)膜片平面夾角α1為-15°≤α1≤15°。所述鋰離子電池包括前述固態(tài)電解質(zhì)膜片。從而有效提高鋰離子的傳導(dǎo)速率、有效地改善倍率性能和循環(huán)性能。

名稱：一種剛性膜片及固態(tài)鋰金屬電池

公開號：109659474A

摘要：本申請涉及儲能材料領(lǐng)域，具體講，涉及一種剛性膜片及固態(tài)鋰金屬電池。本申請的剛性膜片設(shè)置于固態(tài)鋰金屬電池的固體電解質(zhì)膜片與陽極極片之間，本申請的剛性膜片具有一定的硬度，從而可抑制鋰金屬電池組裝過程中鋰金屬陽極向固體電解質(zhì)膜片內(nèi)的延展或滲透，從而可降低固態(tài)鋰金屬電池的制備過程中的短路幾率。剛性膜片的材料選自金屬元素、含有金屬元素的合金中的至少一種，可與沉積鋰形成合金或容納沉積鋰，因此可降低固態(tài)鋰金屬電池的充放電循環(huán)過程中的短路幾率，并且提高可固態(tài)鋰金屬電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

名稱：正極片及其制備方法以及使用正極片的全固態(tài)鋰二次電池

公開號：109004174A

摘要：正極片及其制備方法以及使用正極片的全固態(tài)鋰二次電池。本發(fā)明公開了一種正極片，可應(yīng)用于全固態(tài)鋰二次電池，其包括正極集流體和分布于正極集流體上的復(fù)合正極層，復(fù)合正極層由分布于正極集流體上的工作電位大于3.8V的高電位正極層和分布于高電位正極層上的工作電位小于或等于3.8V的低電位正極層組成。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明正極片采用低電位正極層涂覆于高電位正極層上，將高電位正極材料與聚合物固態(tài)電解質(zhì)隔開，避免聚合物固態(tài)電解質(zhì)的電化學(xué)氧化分解，提高了全固態(tài)鋰二次電池的循環(huán)壽命和電池的能量密度。此外，本發(fā)明還公開了一種正極片的制備方法以及使用該正極片的全固態(tài)鋰二次電池。

名稱：硫化物固態(tài)電池正極極片及硫化物固態(tài)電池

公開號：111864205A

摘要：本發(fā)明提供一種硫化物固態(tài)電池正極極片及硫化物固態(tài)電池。所述硫化物固態(tài)電池正極極片包括正極集流體以及設(shè)置在正極集流體至少一個(gè)表面上的正極活性物質(zhì)層，所述正極活性物質(zhì)層包括正極活性材料、固態(tài)電解質(zhì)以及添加鹽，所述添加鹽在40～150℃發(fā)生吸熱相變。本發(fā)明還提供包括上述正極極片的硫化物固態(tài)電池。本發(fā)明的硫化物固態(tài)電池正極極片中添加了在40～150℃發(fā)生吸熱相變的添加鹽，在電池充放電過程中，可利用添加鹽的相變吸熱效應(yīng)吸收正極極片中硫化物固態(tài)電解質(zhì)的自身分解和副反應(yīng)等放熱過程產(chǎn)生的熱量，從而降低由于電池溫度急劇升高引發(fā)的熱失控風(fēng)險(xiǎn)、提高硫化物固態(tài)電池體系的熱安全性和循環(huán)穩(wěn)定性。  

名稱：全固態(tài)鋰離子二次電池用粘結(jié)劑、電解質(zhì)膜片、電極膜片、電池及制備方法

授權(quán)公告號：109599561B

摘要：本發(fā)明涉及一種全固態(tài)鋰離子二次電池用粘結(jié)劑、電解質(zhì)膜片、電極膜片、電池及制備方法。該粘結(jié)劑包括A和B的無規(guī)共聚物和/或嵌段共聚物，其中，A選自含苯乙烯結(jié)構(gòu)的均聚物，B選自含丙烯酸酯結(jié)構(gòu)、乙烯酯結(jié)構(gòu)、丙烯酰胺結(jié)構(gòu)的均聚物，或選自含丙烯酸酯結(jié)構(gòu)、乙烯酯結(jié)構(gòu)、丙烯酰胺結(jié)構(gòu)的至少兩種共聚物。本發(fā)明提供的粘結(jié)劑能夠用于全固態(tài)鋰離子二次電池，并且使電解質(zhì)等采用的硫化物保持穩(wěn)定且能溶解于低極性有機(jī)溶劑中。

名稱：一種固態(tài)電池材料回收的處理方法

公開號：110661051A

摘要：本發(fā)明涉及電池材料領(lǐng)域，特別是涉及一種固態(tài)電池材料回收的處理方法。所述電池材料包括硫化物電解質(zhì)和電極材料，所述處理方法包括：在溶劑存在的條件下，將電池材料與單質(zhì)硫接觸，產(chǎn)生的至少部分的多硫化鋰化合物溶解于所述溶劑；自所得液相物中獲取含硫化合物，和/或自所得固相物中獲取電極材料。本發(fā)明所提供的固態(tài)電池材料回收的處理方法，通過低成本硫粉與硫化物電解質(zhì)反應(yīng)，使得硫化物電解質(zhì)溶解于有機(jī)溶劑中，而電極材料不溶于有機(jī)溶劑，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)硫化物電解質(zhì)與電極材料的有效分離。

參考來源：

李茜，等：全固態(tài)鋰電池的固態(tài)電解質(zhì)進(jìn)展與專利分析，北京理工大學(xué)材料學(xué)院2020

張波，等：無機(jī)固態(tài)鋰電池專利分析，中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所2017

劉瑩瑩，等：國外固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展對我國的啟示，工業(yè)和信息化部賽迪智庫材料工業(yè)研究所2019

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（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）

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