固态电池路线图2035+

Solid-State BatteryRoadmap 2035+ Index of Abbreviations Solid-State BatteryRoadmap Contents Executive Summary                                                     6 Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7Key Results. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7Key Challenges. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8 Zusammenfassung und Kernergebnisse                                   12 Einleitung. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13Schlüsselergebnisse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13ZentraleHerausforderungen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15 1Introduction & Motivation                                            16 1.1.Introduction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161.2.Market Developments. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .181.3.Publication and Patent Analysis. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .201.4.Methods. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22 2Components of Solid-State Batteries                                   24 2.1.Solid-State Battery: From Material to Cell. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .242.2.Anode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .282.3.Cathode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .302.4.Solid Electrolytes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .322.4.1.Oxide Electrolytes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .322.4.2.Sulfide Electrolytes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .362.4.3.Polymer Electrolytes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .402.5.Other Materials and Components. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .442.6.Compatibility between Components. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .46 3Solid-State Battery Production                                        48 3.1.Processing of SSB. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .483.1.1.Cathode and Cathode-Composite Processing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .483.1.2.Anode Processing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .503.1.3.Solid Electrolyte Separator Processing. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .523.1.4.SSB Manufacturing Process. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .543.2.Material Availability and Sustainability Aspects. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .563.3.Economic Aspects. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 4Promising Solid-State Battery Cell Concepts                             60 4.1.Application KPI of Solid-State Batteries. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .604.2.Overview of SSB Cell Concepts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .624.3.Oxide Electrolyte SSB (LiOx-concept). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .644.4.Sulfide Electrolyte SSB with Li anode (LiSu-concept). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .684.5.Sulfide Electrolyte SSB with Si anode (SiSu-concept). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .724.6.Polymer Electrolyte SSB (LiPo-concept). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .764.7.Energy Density of Cell Concepts. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .804.8.Industry Perspective. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .82 5Roadmap                                                          84 5.1.Materials to Cell Roadmap. . . . . . . . . . . . . . . . . . .