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      三元鋰電池能量密度接近極限 固態電池何時擔起重任?

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      三元鋰電池能量密度接近極限 固態電池何時擔起重任?

      發布日期:2018-11-12 作者:xjl 點擊:

      目前純電動汽車的發展一直受到電池能量密度低的桎梏。電池能量密度沒有大的突破,純電動車的續航里程就無法大幅提高,純電動汽車的發展將智能依賴于政策支持,缺乏市場動力。




      近日,中國科學院寧波材料技術與工程研究所宣布,由其牽頭承擔的納米先導專項“全固態電池”課題已通過驗收。這一技術進展將推動國內全固態鋰電池的規?;瘧?。




      業內人士表示三元鋰電池目前的單體能量密度已經接近極限,很難再有大的突破。要想進一步提升三元鋰電池的能量密度,就需要進一步提升電池中鎳的比重。但是電池中鎳的比重提升后,由于高鎳的熱穩定性很差,電池內部的熱反應就會非常劇烈,安全問題令人擔憂。




      依靠三元里電池技術路線,動力電池能量密度要做到350Wh/kg的目標,難度很大。因此行業希望依靠固態電池進一步提升電池能量密度。固態電池是一種使用固體電極和固體電解質的電池。其固態電解質不可燃、無腐蝕、不揮發、不漏液,高溫下表現良好,安全性更高。固態電池會大大降低電動車自燃的概率。




      越來越多的國內外企業和研究機構將重心集中到了全固態鋰電池上。大眾曾宣布計劃研發續航1000km固態電池;豐田汽車預計2022年完成固態電池的研發工作,并計劃于2030年實現量產。




      電解質材料是全固態鋰電池技術的核心,目前固態電解質的研究主要集中在三大類材料:聚合物、氧化物和硫化物。聚合物高溫性能好,已經有商業化的應用案例;氧化物循環性能良好,適用于薄膜柔性結構;硫化物電導率最高,是未來主要方向。




      不過,固態電池仍然面臨一些技術難題。固態電解質具有高的電阻,在電導率、電池倍率、電池制備效率、成本控制方面都存在技術挑戰。今年5月,豐田表示期望在2020年以后能制造出固態電池,但若要實現固態電池的量產,還需要等到2030年以后。


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