近日SK On发布消息称，已成功共同开发了一种可在室温下工作的锂金属电池用新型聚合物电解质“SIPE（single-ion conducting polymer electrolyte，单离子导电聚合物电解质）”，有望提高固态电池性能和加速全固态电池的发展。SK On与德克萨斯大学已故的古迪纳夫教授（John B. Goodenough）领导的研究团队合作进行了这一固态电解质的开发。该研究已发表在著名的《电化学学会杂志》（Journal of Electrochemical Society）上。

古迪纳夫教授是电池技术的先驱，他将锂离子电池的容量提高了一倍。2019年，他以97岁高龄获得诺贝尔化学奖，创下最年长的诺贝尔奖获得者纪录。自2020年以来，他一直与SK On合作开发锂金属电池的“固体电解质”，直到去年6月去世，之后Khani教授接管了研究团队。

聚合物电解质被认为是成本低、易于制造的下一代固体电池材料。然而，与氧化物和硫化物基电解质相比，它们的离子电导率较低，这意味着它们通常只能在 70-80°C 的高温下工作。 克服这一限制是该领域的主要挑战之一。

SIPE通过提高离子电导率和锂离子转移数量解决了这个问题。与现有的聚合物电解质相比，SIPE的室温离子电导率提高了约10倍（1.1×10-4S/cm），锂离子转移数从0.2提高到0.92，增加了近5倍。这些改进使得它在室温下运行。

更高的离子电导率和锂离子转移数还可以提高电池输出功率和快充性能。SK On发布的实验结果表明，与低倍率充放电（0.1C）相比，采用SIPE的电池在高速充放电（2C）期间保持了77%的放电容量。由于离子电导率低，固体电解质在高速充电期间通常会遭受显着的容量损失，但 SIPE 将这个问题降至最低。

值得注意的是，固体电解质界面（SEI）的稳定性得到了提高，以抑制枝晶的形成。锂金属电池通过使用金属锂代替石墨作为阴极，可以显着提高能量密度。然而，解决顽固的枝晶问题对于商业化至关重要。

此外，SIPE具有很高的机械耐久性，使批量生产成为可能。它还具有出色的热稳定性，可承受250°C以上的温度。 当应用于下一代混合固态电池时，有望提高充电速度和低温性能。

SK On下一代电池研发办公室负责人Kim Tae-kyung表示，基于这项研究的结果，预计将加速应用聚合物电解质的固态电池的开发。

SK On正在开发两种类型的全固态电池：聚合物氧化物复合材料和硫化物电池。目标是分别在 2025 年和 2026 年生产试点原型，并在 2028 年和 2029 年生产商业原型。该公司位于韩国田（Daejeon）的电池研究所目前正在建设基于硫化物的下一代电池试验工厂，预计将于明年下半年完工。

SK On今年年初加强了与美国固态电池公司Solid Power的合作。