面對(duì)著環(huán)境的污染，石油慢慢在枯竭，我們要更新的能源，電動(dòng)汽車相對(duì)燃油車更環(huán)保，但在存儲(chǔ)和充電方面卻還不能滿足大家的需求?，F(xiàn)在更要更新的材料，讓電動(dòng)汽車充電更快，用更小的體積和重量存儲(chǔ)更多的電能。

固態(tài)電池被業(yè)界冠上諸多頭銜:''替代鋰離子電池''、''下一代鋰離子電池技術(shù)''、''最好的出路''……關(guān)鍵在于，現(xiàn)有的液態(tài)鋰離子電池體系能量密度極限在350-500Wh/kg，未來(lái)很難滿足國(guó)家技術(shù)提升目標(biāo)，而固態(tài)電池的能量密度能夠達(dá)到800-900Wh/kg。

加上充放電次數(shù)高、充電時(shí)間短等特性，固態(tài)電池大大提高了電動(dòng)汽車的續(xù)航里程，從而進(jìn)一步加強(qiáng)新能源汽車和傳統(tǒng)汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。不僅如此，使用固態(tài)電解質(zhì)替代鋰離子電池中的電解液和隔膜，也降低了新能源汽車的事故風(fēng)險(xiǎn)。

我國(guó)科學(xué)院物理研究所研究員介紹，目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的大容量固態(tài)電池重要還是聚合物固態(tài)電池，即聚環(huán)氧乙烷基固態(tài)電解質(zhì)。根據(jù)加拿大魁北克水電研究所的數(shù)據(jù)顯示，電池可以使用46微米厚的金屬鋰，30微米厚聚合物電解質(zhì)以及30微米厚的磷酸鐵鋰正極構(gòu)成，在1/3C條件下循環(huán)一千多次，工作溫度在60℃到85℃，并且電池包要具備加熱保溫功能。國(guó)外大鱷密集公布商業(yè)化時(shí)間表進(jìn)入2017年后，國(guó)內(nèi)外公司加速固態(tài)電池商業(yè)化布局。意味著，2018年將有更多的公司進(jìn)入該領(lǐng)域，而商業(yè)化進(jìn)程將有更明確的時(shí)間表。

在今年九月的法蘭克福車展上，大眾公布了大規(guī)模電動(dòng)汽車發(fā)展計(jì)劃''RoadmapE''，計(jì)劃到2030年大眾全部車型都將有電動(dòng)版，投資高達(dá)700億歐元，其中500億歐元將投向動(dòng)力鋰電池。同時(shí)，大眾CEO穆倫強(qiáng)調(diào):''我們已經(jīng)計(jì)劃下一代動(dòng)力鋰電池:里程超過(guò)1000公里的固態(tài)電池''

過(guò)針刺 低溫防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)

充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

點(diǎn)擊詳情

一個(gè)月后，豐田在東京車展上，宣布把推出固態(tài)電池產(chǎn)品的日程從原來(lái)的2022年提前到2020年。據(jù)豐田執(zhí)行副總裁介紹，豐田的固態(tài)電池能量密度可達(dá)到300Wh/kg，甚至600Wh/kg。假如是400Wh/kg，為60千瓦時(shí)的固態(tài)電池充電僅需10到15分鐘。

每一次電池性能的顯著提升，本質(zhì)上都是電池材料體系的重大變革。因?yàn)槊恳活愲姵夭牧象w系都有其能量密度的上限。

從第一代的鎳氫電池和錳酸鋰離子電池，第二代的磷酸鐵鋰離子電池，到目前廣為采用并預(yù)計(jì)持續(xù)到2020年左右的第三代三元電池，能量密度和成本分別呈現(xiàn)出階梯式上升和下降的明顯趨勢(shì)。因此，下一代動(dòng)力鋰電池選用何種電池體系，關(guān)于實(shí)現(xiàn)2025年左右的電動(dòng)汽車普及的目標(biāo)至關(guān)重要。

目前的磷酸鐵鋰離子電池，單體能量密度大致在120-140Wh/kg，規(guī)模化的三元電池單體能量密度可以達(dá)到130-220Wh/kg，實(shí)驗(yàn)室里的三元電池則可以達(dá)到300Wh/kg。

但受制于現(xiàn)有體系架構(gòu)和關(guān)鍵正極材料影響，現(xiàn)有體系的鋰離子電池能量密度基本上很難突破300Wh/kg，很難滿足未來(lái)動(dòng)力鋰電池的需求。想要達(dá)到2025年單體電池能量密度400Wh/kg、2030年500Wh/kg的水平，新興電池技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化迫在眉睫，那意味著電動(dòng)汽車的續(xù)航里程相比現(xiàn)在將翻一番。

無(wú)人船智能鋰電池

IP67防水，充放電分口 安全可靠

標(biāo)稱電壓：28.8V
標(biāo)稱容量：34.3Ah
電池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域：勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

點(diǎn)擊詳情

目前商用的鋰離子電池，重要問(wèn)題在于使用液態(tài)/膠狀電解質(zhì)，電化學(xué)窗口有限，難以兼容金屬鋰負(fù)極和新研發(fā)的高電勢(shì)正極材料，從而使能量密度上升存在瓶頸。而在安全層面，這樣的架構(gòu)還會(huì)造成短路引燃、離子濃度差增大電池內(nèi)阻、電極材料持續(xù)消耗等問(wèn)題。

而固態(tài)電池進(jìn)入視野，正因?yàn)樗哂懈叩碾x子電導(dǎo)率和機(jī)械強(qiáng)度、寬的電化學(xué)穩(wěn)定窗口和工作溫度區(qū)間，能夠?qū)崿F(xiàn)高能量密度、高功率密度和高安全。

固態(tài)電解質(zhì)比有機(jī)電解液具有更寬的電化學(xué)窗口，有利于進(jìn)一步拓寬電池的電壓范圍，并且因?yàn)椴淮嬖跐獠顦O化而可以工作在大電流條件，從而提升電池能量密度。同時(shí)固態(tài)電解質(zhì)不可燃、無(wú)腐蝕、不揮發(fā)、不存在漏液?jiǎn)栴}、無(wú)需隔膜隔開正負(fù)極、阻止鋰枝晶的生長(zhǎng)，從根本上防止了電池的短路現(xiàn)象，能夠應(yīng)用更多的負(fù)極材料。

此外，在集成進(jìn)電動(dòng)汽車時(shí)，固態(tài)電池還具有結(jié)構(gòu)緊湊、規(guī)模可調(diào)、設(shè)計(jì)彈性大等利于整車集成的特點(diǎn)。

目前具有潛力的固態(tài)電解質(zhì)材料可以分為聚合物、硫化物和氧化物，然而不同的材質(zhì)和不同的排列組合化學(xué)性能差異很大，有的充電速度快，有的能量密度高，各有所長(zhǎng)又各有所短，很難做到一種材料解決所有的問(wèn)題。

同時(shí)化學(xué)性質(zhì)不夠穩(wěn)定、制備工藝不完善等問(wèn)題的真實(shí)存在也讓固態(tài)電池還有相當(dāng)長(zhǎng)的路要走。

固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的實(shí)現(xiàn)從根本上還是取決于材料工藝層面的突破，目前有關(guān)固態(tài)電池的專利遠(yuǎn)超其它類型電池的綜合。高能量密度全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，預(yù)計(jì)將耗時(shí)5-10年時(shí)間。部分先進(jìn)公司會(huì)在2020年小批量生產(chǎn)固態(tài)電池，而真正大面積量產(chǎn)預(yù)計(jì)會(huì)在2025年左右。

科技在發(fā)展，人類在進(jìn)步，希望研究機(jī)構(gòu)和公司研究出更實(shí)用，價(jià)格更親民的產(chǎn)品。讓我們的世界更美好。