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搶占下一代鋰電技術(shù)制高點(diǎn),固態(tài)電池是關(guān)鍵

獨(dú)愛(ài)72H ? 來(lái)源:樂(lè)晴智庫(kù) ? 作者:樂(lè)晴智庫(kù) ? 2020-05-19 11:33 ? 次閱讀
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(文章來(lái)源:樂(lè)晴智庫(kù))

據(jù)《TheKoreaTimes》等多家媒體報(bào)道,三星計(jì)劃與現(xiàn)代合作開(kāi)發(fā)電動(dòng)汽車(chē),并為現(xiàn)代電動(dòng)汽車(chē)提供動(dòng)力電池和其他聯(lián)網(wǎng)汽車(chē)部件。媒體預(yù)計(jì),三星和現(xiàn)代將很快簽署有關(guān)電池供應(yīng)的無(wú)約束力諒解備忘錄。據(jù)悉,三星向現(xiàn)代宣介紹了其最新的固態(tài)電池。

據(jù)三星說(shuō)法,其原型電池充滿(mǎn)電后,可以讓電動(dòng)汽車(chē)一次行駛超過(guò)800公里,電池循環(huán)壽命超過(guò)1000次,并且體積比同容量鋰離子電池小50%。也正因此,固態(tài)電池被認(rèn)為是未來(lái)10年最適合電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池。

2020年3月初,三星高等研究院(SAIT)與三星日本研究中心(SRJ)在《自然-能源》(Nature Energy)雜志上發(fā)表《High-energy long-cycling all-solid-statelithium metal batteries enabled by silver–carboncomposite anodes》,介紹了其在固態(tài)電池領(lǐng)域的最新進(jìn)展。

這種電池采用固態(tài)電解質(zhì),在高溫下不易燃,還能抑制鋰枝晶生長(zhǎng)避免穿刺短路。此外它使用銀碳(Ag-C)復(fù)合層作為陽(yáng)極,能將能量密度提高到900Wh/L,1000圈以上長(zhǎng)循環(huán)壽命及99.8%極高庫(kù)倫效率(充放電效率),電池一次充電后可驅(qū)動(dòng)汽車(chē)行駛800公里。

不過(guò)發(fā)表論文的SAIT和SRJ均為科研機(jī)構(gòu)而非主攻工藝的三星SDI,文章僅闡明了新電池的原理、結(jié)構(gòu)和性能,初步判斷該電池仍處于實(shí)驗(yàn)室階段,短時(shí)間內(nèi)難以量產(chǎn)。

固態(tài)電池與傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池的區(qū)別在于用固態(tài)電解質(zhì)替代電解液和隔膜,不必使用嵌鋰的石墨負(fù)極,直接使用金屬鋰做負(fù)極,減輕了負(fù)極材料用量,有希望獲得安全性更高、單體能量密度更高(>350Wh/kg)和壽命更長(zhǎng)(>5000次)的動(dòng)力電池,以及特殊功能(比如柔性)等需求。

新體系電池包括固態(tài)電池、鋰流電池及金屬空氣電池。固態(tài)電池的三大體系各有優(yōu)勢(shì),其中聚合物電解質(zhì)屬于有機(jī)電解質(zhì),氧化物與硫化物屬于無(wú)機(jī)陶瓷電解質(zhì)??v覽全球固態(tài)電池企業(yè),有初創(chuàng)公司,也不乏國(guó)際廠商,企業(yè)之間獨(dú)踞山頭信仰不同的電解質(zhì)體系,未出現(xiàn)技術(shù)流動(dòng)或融合的態(tài)勢(shì)。目前已經(jīng)有一部分技術(shù)路線(xiàn)接近了工業(yè)化的條件,固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化之路也一直在進(jìn)行中。
(責(zé)任編輯:fqj)

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