在硫化锂生产工艺上,恩捷股份目前采用的是固相法中的碳热还原法,此外,锂硫化合的固相法、液相法以及气相法也是常见的工艺路线。恩捷股份表示,碳热还原法在原料和工艺环节安全性较高,且能很好地适应批量化生产需求。相比之下,锂硫化合危险性较大,虽在小试阶段有所应用,但并不适合未来大规模生产;气相法部分路线会用到硫化氢等危险气体,大规模应用存在较高安全隐患。恩捷股份认为,未来各种技术会逐渐趋同,适合大规模生产且成本低的技术将成为主流。
关于硫化锂的锂源选择,恩捷股份的碳热还原工艺可生产出99.9%纯度的硫化锂,不过目前也在积极推广99.5%纯度的硫化锂,并已向下游客户送样。从反馈情况来看,99.5%纯度的硫化锂完全能够满足电解质制备需求。恩捷股份认为,硫化锂作为未来的大宗原料,并非纯度越高越好,其判断标准应主要依据在电解质和电池中的实际应用表现。在碳源选择上,有机碳、生物质碳等各有特点,最终效果需通过烧结验证。
恩捷股份的硫化物固态电解质膜产品独具特色,并非骨架膜,成分仅包含电解质和粘接剂,无骨架支撑层,基底材料仅在涂敷过程中起支撑作用,最终使用时会被剥离。该公司通过筛选上百种溶剂和粘结剂配方,成功开发出兼具高强度和高离子电导率的自支撑电解质膜产品,拉伸强度达1.2MPa。同时,为全面布局,恩捷股份也开展了骨架支撑膜的研发,其骨架膜材料包括无纺布等。
在电解质膜工艺流程方面,恩捷股份先将粘结剂溶于溶剂,再将粘结剂溶液与电解质粉体匀浆,之后涂布在基底材料上,形成成卷电解质膜。该产品可直接销售给客户,由客户转印至负极表面后剥离基底材料;也可由恩捷股份自行剥离,得到片状电解质膜供客户叠片使用。此外,恩捷股份的电解质粉体类型多样,离子电导率最高可达16mS/cm,粒径范围在0.3μm - 15μm,其中最细粒径0.3μm的电导率也能达到6mS/cm。不同电导率和粒径的产品可应用于正极、电解质层和负极,具体取决于客户电芯端的需求和应用情况,其电导率由组分变化决定,与生产良率并无直接关联。