$奥克股份(SZ300082)$ 聚乙二醇在钙钛矿光伏电池和固态电池中,分别扮演着性能优化与核心材料改性的关键角色,已逐步成为新能源技术迭代的重要辅助材料之一。
一、在钙钛矿光伏电池中的核心价值
1. 晶体生长调控与缺陷钝化聚乙二醇可作为添加剂加入钙钛矿前驱体溶液,通过氢键相互作用减缓钙钛矿晶粒生长速度,促进形成更大、更平整的薄膜结构,减少晶界缺陷。同时,其分子链能填补薄膜空隙,钝化表面悬挂键,降低非辐射复合概率。
2. 光电转换效率提升经聚乙二醇改性的钙钛矿电池,光电转换效率可从5.88%提升至6.48%,且优化后的薄膜结构能更好适配太空极端环境,提升钙钛矿电池在太空光伏应用中的抗辐射性与耐久性。
3. 界面稳定性强化在电子传输层修饰中,聚乙二醇可改善传输层与钙钛矿层的界面相容性,减少电荷复合损失,延长电池服役寿命。目前该技术处于实验室向产业化过渡阶段,尚未大规模量产应用。
二、在固态电池中的核心价值
1. 离子传输性能优化聚乙二醇通过醚氧链段与锂离子配位,降低锂离子迁移能垒,华南理工大学研发的共晶电解质离子电导率达1.30 mS/cm。哈尔滨工业大学设计的PEG刷结构使锂离子迁移数提升至0.69,构建"锂桥"实现跨界面快速传输。
2. 界面稳定性与安全提升南京理工大学开发的PEG改性COF膜,通过亲锂链段抑制锂枝晶生长,锂对称电池循环寿命可达9800小时。双层SEI设计中PEG衍生有机层提供柔韧性,底层无机层增强机械强度,实现1900小时稳定循环。
3. 柔性与高压适配PEG基超分子电解质赋予固态电池优异的柔韧性,折叠状态下仍能保持86.2%的容量保持率,同时PEGDA与LLZO纳米纤维复合电解质可适配4.3V高压体系,1000次循环后容量保持率达85.4%。
三、行业落地现状
聚乙二醇在固态电池领域已实现产业化突破,奥克股份的电池级PEG已批量供应宁德时代等头部企业;在钙钛矿光伏电池领域仍处于实验室研究阶段,目前仅处于技术关注与储备阶段。