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普通锂电池即将淘汰,固态电池才是最后赢家

时间:2019-03-27 编辑:池龙新能源 游览:2095次

固态电池,即使是那些固体电极和固体电解质,是当今市场上最常见的锂离子电池,通常含有液体电解质。与锂离子电池相比,固态电池具有能量密度高、安全性能好等优点。中科院物理研究所研究员、固体离子学研究小组组长黄学杰说,固态锂电池使用锂金属作为负极,固体无机或聚合物材料作为电解质,其能量密度比锂电子电池高出20-30%。使用相同类型的阴极材料。


除了能量密度,安全性是固态电池的一大优势。中国科学院青岛生物能源技术研究所副研究员董善木表示,液态锂电池中使用的液态有机电解质是易燃易爆的。用固体电解质代替液体电解质是提高锂电池安全性的最有效方法之一。 


清华大学材料学院副教授李亮亮说固体电解质是不可燃的,不产生液体电解质。因此,它不具有腐蚀性。这是解决电池安全问题的有效途径,也符合未来电池发展的趋势。同时,固体电解质的高机械强度也能有效抑制锂树枝晶在电池循环中的穿透,使锂金属负极的应用成为可能。

固态电池.png

根据固体电池中固体电解质的状态,可将固体电池分为固体电池和半固体电池。前者是纯固体电池,但电池中有少量液体电解质。后者是半固态电解质和半液态电解质,如上面的24m产物。


固体电池具有安全性高、能量密度高、循环时间长、重量轻等特点,但也存在着一系列问题,如高界面阻抗(电解质与材料之间的固-固界面,不利于锂离子的传输),充电困难(高阻抗,低电导率)等。导电性导致高内阻)和高成本仍有待解决。金邦资本合伙人王荣对此进行了分析。根据崔光磊的研究,青岛生物能源研究所研究员、中国科学院、固态电池仍在研发阶段。主要原因是固态电池具有电容衰减、内阻增加、内部短路、控制失控、日历等故障行为,降低了电池能量密度、功率密度、循环寿命、安全性和可靠性。


青岛新能源材料研究所所长何泓材从实际出发,认为发展和生产固态电池的主要挑战在于研制高离子电导率、高阻抗、稳定固态接触界面的固态电解质材料。固态电池专用设备的开发。只有找到解决这些挑战的办法,才能大规模生产固态电池。


许多初创企业可能只有一两个解决方案,但最终未能实现固态电池产业化王荣的推进。固态电池应用的演进路径是:首先在消费电子领域,经过全面验证,再经过1-2年的车辆测试和验证,才能真正应用到汽车上,这个过程至少需要5-7年。