$三维化学(SZ002469)$   $粤桂股份(SZ000833)$   $有研新材(SH600206)$   11月5日，国家知识产权局官网公布，华为申请的固态电池专利通过初步审查。该专利名称为“掺杂硫化物材料及其制备方法、锂离子电池”。

此次发明专利的背景是，硫化物固态电解质采用的材料与金属锂负极之间的电化学稳定窗口较窄，电池充放电过程中金属锂负极与硫化物电解质的界面副反应严重。华为本次专利发明的掺杂硫化物材料，对金属锂具有较佳的稳定性，可以作为硫化物固态电解质应用在锂离子电池中，使得锂离子电池具有较长的使用寿命。

今年以来，我国在固态电池研发领域不断涌现新成果。

8月7日，比亚迪提出一项全固态电池发明专利申请。专利摘要显示，该电池为交错层叠的结构形式，负极片与正极片之间包括固态电解质层。电池的最外层设计为陶瓷层，利用陶瓷层自身良好的刚性和硬度，使电池在等静压过程中承受较大的压力时，能保证均匀的受力，使得压面平整，不易使外包装膜破裂，且在后续的拘束加压过程中不会使电池撕裂，电池将具有良好的首效和循环性能。

宁德时代也在积极推进全固态电池研发。该公司此前在调研中透露，公司全固态电池研发项目目前处于4的水平，计划到2027年提升至7-8的水平。

三维化学在硫化物固态电池领域有重要研发和应用。华为公布了一项关于硫化物固态电解质的新专利，名为《掺杂硫化物材料及其制备方法、锂离子电池》，通过掺杂氮元素等材料，提升了硫化物材料的稳定性，带来了显著的性能提升，包括高能量密度、高安全性、长循环寿命和高稳定性等。

此外，三维化学的前身是中石化齐鲁石化旗下的胜利炼油厂设计院，是国内最早从事硫磺回收设计和研发的单位。公司自主开发了无在线炉硫磺回收国产化技术，填补了国内空白，达到了国际先进水平。硫磺回收是石化、煤电、化工等废气排放治理的关键环节，技术长期被国外垄断。三维化学累计完成了232套硫磺回收装置的设计和总承包，装置总规模达到1226万吨/年，成为国内设计、总承包硫磺回收装置最多的公司。

硫化物固态电解质是一种无机固体电解质，主要由硫、氧、氢等元素组成，具有高离子导电率、热稳定性好等特点，是固态电池重要的材料之一。

正丙醇应用到锂电池

改善离子凝胶电解质的电化学性能：研究表明，通过在传统的吡咯烷离子凝胶电解质中添加正丙醇（Propylene carbonate，简称PC），可以形成与锂离子的溶剂分离离子对，从而全面提升离子凝胶在锂金属电池中的电化学性能。正丙醇的加入使得锂离子的转移数从0.1提高到0.41，离子电导率从4.7×10^-4 S/cm提升到1.72×10^-3 S/cm，并且降低了离子传输的活化能从0.036eV到0.018eV。

提高固态电池的安全性和性能：正丙醇辅助的LiFePO4|Li电池展示了高放电比容量和良好的循环稳定性，能够在0C至100C的宽温度范围内工作，且在200个循环后仍能保持90%的初始比容量。

作为固态聚合物电解质的一部分：正丙醇基的固态聚合物电解质（SPEs）因其高离子导电性、良好的热稳定性和高柔韧性而在全固态锂离子电池（ASSLIBs）中显示出应用潜力。正丙醇基SPEs具有高度非晶态的特性，使得锂离子传导成为可能。

提高离子导电性和机械强度：通过在聚合物基体中添加陶瓷填料，可以提高SPEs的离子导电性和机械强度。正丙醇基SPEs因其低结晶性和高介电常数而具有高离子导电性。

防止有机正极材料的溶解：在全固态钠电池中，使用基于正丙醇的固体聚合物电解质和纤维素非织造物与3,4,9,10-苝四甲酸二酐（PTCDA）正极的组合，可以防止有机正极材料在电解液中的溶解，从而提高电池的循环性能1。

构建无枝晶的全固态锂金属电池：通过合理设计的基于正丙醇的电解质，可以构建无枝晶的全固态锂金属电池，这种电解质在60C下展现出良好的离子导电性、优异的机械性能和宽电化学稳定性窗口，使其能够适应高电压正极材料。

三维化学领域的掺杂硫化物材料在储能、催化、锂离子电池、传感器以及光电子器件等等多个领域都具有广泛的应用前景和重要的研究价值。

掺杂硫化物材料可以作为硫化物固态电解质，用于提升锂离子电池的使用寿命和安全性。它们具有更高的电导率和更好的离子迁移能力，能有效降低电池在高温和高压环境下的失效风险。

固态电池使用固体电解质替代液体电解质，在能量密度方面有大幅提升。掺杂硫化物材料的固态电池技术能够满足未来电动汽车（EV）、储能等多种应用场景对锂离子电池不断提高的性能要求。