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固態(tài)電池顛覆傳統(tǒng)技術(shù) 將成為電池界新寵

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1100次  |  2019年09月19日  

日前,豐田及雷諾/日產(chǎn)/三菱聯(lián)盟分別表示,目標(biāo)在2022-2025年間推出使用固態(tài)電池的電動(dòng)車(chē)。就在去年年底,贛鋒鋰業(yè)也發(fā)布公告稱將建設(shè)第一代固態(tài)鋰電池研發(fā)中試生產(chǎn)線。



“兼顧高能量密度和高安全性的固態(tài)電池不僅是電池技術(shù)的一個(gè)終極目標(biāo),并且已經(jīng)在全球范圍內(nèi)形成山雨欲來(lái)之勢(shì)。”3月21日,恩力能源科技有限公司副總經(jīng)理、CTO車(chē)勇博士告訴科技日?qǐng)?bào)記者。


固態(tài)電池是指電池結(jié)構(gòu)中不含液體,所有材料都以固態(tài)形式存在的儲(chǔ)能器件,由“正極材料+負(fù)極材料”和固態(tài)電解質(zhì)組成。由于固態(tài)鋰電池具有安全性能好、能量密度高和循環(huán)壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn),是電動(dòng)汽車(chē)?yán)硐氲?a href="/keywords/dongli/" class = "seo-anchor" data-anchorid=125 target="_blank">動(dòng)力電池。


相對(duì)于有150年歷史的鉛酸電池而言,于1991年進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化的采用有機(jī)電解液的鋰離子電池目前仍然是市場(chǎng)上最先進(jìn)的電池。


“隨著現(xiàn)代材料科學(xué)及制造技術(shù)的突飛猛進(jìn),‘后鉛后鋰’時(shí)代的電池技術(shù)已悄然而來(lái)。”車(chē)勇說(shuō),“不久的將來(lái),固態(tài)電池將以堅(jiān)實(shí)的步伐邁入我們的社會(huì),改變我們的生活。”


車(chē)勇解釋,固態(tài)電池?fù)碛蟹浅o@著的優(yōu)點(diǎn),由于固態(tài)電解質(zhì)取代了傳統(tǒng)鋰離子電池中可能燃爆的有機(jī)電解液,這解決了高能量密度和高安全性的兩難問(wèn)題,從而將消除電動(dòng)車(chē)用戶的“續(xù)航焦慮”,甚至可望實(shí)現(xiàn)快速充電。


迄今為止,經(jīng)過(guò)科學(xué)家們的不斷努力,固態(tài)電池技術(shù)應(yīng)該說(shuō)已經(jīng)沒(méi)有了不可逾越的技術(shù)瓶頸,但也仍然存在著技術(shù)難題有待解決。“固態(tài)電池的核心技術(shù)是達(dá)到高離子電導(dǎo)率的固態(tài)電解質(zhì)材料技術(shù)以及實(shí)現(xiàn)低阻抗固—固界面的先進(jìn)制造技術(shù)。”車(chē)勇進(jìn)一步解釋。在固態(tài)電解質(zhì)材料方面,日本東京工業(yè)大學(xué)的菅野了次教授于2011年發(fā)明了室溫下離子電導(dǎo)率>10-2S/cm(超越了傳統(tǒng)有機(jī)電解液)的硫化物固態(tài)電解質(zhì)。


車(chē)勇說(shuō),這一技術(shù)成為了目前在固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化方面的龍頭企業(yè)豐田汽車(chē)的技術(shù)基礎(chǔ)。與硫化物固態(tài)電解質(zhì)相比,氧化物固體電解質(zhì)在高安全性及易生產(chǎn)性方面更具優(yōu)勢(shì),但室溫下離子電導(dǎo)率的提升仍是世紀(jì)難題。


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