鉅大LARGE | 點擊量:4759次 | 2020年07月31日
固態(tài)電池:固體材料取代隔膜和電解液
全固態(tài)電池在業(yè)界和學界被公認為是下一步電池發(fā)展的主流方向之一。
一方面,全固態(tài)電池技術(shù)是電池小型化,薄膜化的必經(jīng)之路。隔膜和電解液的體積加起來差不多占了電池體積的40%。假如把隔膜和電解液換成固態(tài)材料,正負極之間的距離可以縮短到幾微米,電池厚度大大降低。
另一方面,相比一般鋰離子電池,全固態(tài)電池的能量密度大幅提升,可以達到300-400Wh/kg,而鋰離子電池一般是100-220Wh/kg。而高安全性也是全固態(tài)電池的發(fā)展的重要驅(qū)動因素之一,從安全的角度來說,傳統(tǒng)鋰離子電池電解液是有機液體,在高溫下會氧化分解出現(xiàn)氣體,容易發(fā)生燃燒,極大新增了不安全性,假如以固態(tài)材料替代電解液,電池安全性能極大提升。
目前中科院青島能源所開發(fā)的聚合物固態(tài)電池,能量密度可以達到300Wh/kg,中科院寧波材料所開發(fā)的無機固態(tài)鋰離子電池,能量密度達到240Wh/kg,此外,該機構(gòu)正與贛鋒鋰業(yè)合作推進其產(chǎn)業(yè)化,產(chǎn)品計劃2019年量產(chǎn)。在行業(yè)內(nèi),包括豐田、松下、三星、三菱、寧德時代等電池領(lǐng)軍公司都已經(jīng)投入研發(fā)、展開布局固態(tài)電池。
固態(tài)電池無疑是未來主流技術(shù)路線之一,不過目前還存在成本偏高、制備工藝復雜、技術(shù)不夠成熟等問題,電池的倍率性能整體偏低、內(nèi)阻較大、高倍率放電時壓降較大、快充不現(xiàn)實等問題也亟待解決,要實現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化還有一段路要走。