技术频道

娓娓工业
您现在的位置: 中国传动网 > 技术频道 > 技术百科 > 下一代锂电池技术,固态电池的春天何时来

下一代锂电池技术,固态电池的春天何时来

时间:2022-06-29 15:04:18来源:钜大LARGE

导语:​2019年的诺贝尔化学奖授予了美国、英国和日本的三位科学家,以表彰他们在锂电池领域的突出贡献。

  获奖者中,97岁高龄的古迪纳夫Goodenough(足够好)先生,被誉为锂电之父,他仍然奋斗在一线,继续为下一代锂电池技术"固态电池"做贡献。

  什么是固态电池?

  传统锂电池电池由正极、负极、液态电解液以及隔膜组成,电池充放电时,锂离子会在正负之间来回往返摆动,而液态的电解液作为锂离子往返的媒介。

  固态电池,将液态的电解液变为固态,即电池正负极之间没有液态电解液,同时锂离子也可实现正负极间的往返。

  举个形象的例子,全固态电池相当于使锂离子往返路径从"水上通道"变为了"路上通道"。

  固态电池一般称全固态电池,目前市面上有宣称固态电池研发成功甚至量产,实际上这种类型的电池是在液体电解液里面加了一些固态电解质,或者是在固态电解质里面加了有机电解液。

  严格意义上来讲,不能称为固态电池,这里强调电解质是完全固态的。

  固态电池的优势

  相比于液态电解质电池,全固态电池具有天然的七大优势:

  不会发生因电解液泄漏或挥发而引起的电池起火等安全事故,同时,采用不可燃的固态电解质替换了具有可燃性的液态电解质,电池安全性大幅提高;

  能实现快速放电(是否能够实现快速充电业界还有疑问);

  可以采用之前因电解液溶解而不能使用的高电压正负极材料,从而大幅提高电池的能量密度;

  电池自放电大幅降低;

  电池设计自由度新增,相同容量下电池变得更加轻巧;

  由于固态电池内部不含液体,可实现电芯内部的多层化设计,大大减少了电池组装壳体等用料,进一步为电池减负;

  裸电芯在物理冲击、破坏测试之后,仍不冒烟、不起火、不爆炸。

  固态电池的难题

  目前,技术层面上全固态电池还要解决两个难题:

  第一,离子导电率:

  当前固态电解质可以分为固体聚合物、氧化物、硫化物三种体系,但无论哪一种体系,离子电导率还远低于液态电解质,离子电导率即锂离子的通过率,直接决定了锂离子在正负极之间运输的通畅性;

  第二,界面阻抗;

  固态电解质有很高的界面阻抗,传统液态电解质和正负极的接触方式为液/固接触,界面湿润性良好,界面之间不会出现大的阻抗。

  而固态电解质和正负极之间以固/固界面方式接触,接触面积小,紧密性更差,因此界面阻抗较高,会影响锂离子在界面之间的传输。

  固态电池何时量产

  固态电池是最有希望实现量产的下一代电池技术,这也已成为了产业界和科学界的共识,无疑也是全球众多科研机构、车企、电池厂商以及国家关注和抢夺的高地。

  目前全球范围内约有50多家公司、初创公司、科研院所致力于固态电池技术研究。

  据统计,我国院校发表的SCI文章居世界首位,而日本则占据了全球范围内的一半以上的专利,在欧美地区,相关创业公司数量逐年增多。

  车企方面,丰田和大众目前是在固态电池布局比较靠前的车企,丰田曾经表示,要在2020年的夏季奥运会到来之前正式推出市场。

  而大众相比较较保守,预计固态电池产品投入整车之中,最早也要到2025年。


标签: 锂电池

点赞

分享到:

上一篇:电线电缆工艺流程详细介绍

下一篇:研究报告:动力锂电池不耐热...

中国传动网版权与免责声明:凡本网注明[来源:中国传动网]的所有文字、图片、音视和视频文件,版权均为中国传动网(www.chuandong.com)独家所有。如需转载请与0755-82949061联系。任何媒体、网站或个人转载使用时须注明来源“中国传动网”,违反者本网将追究其法律责任。

本网转载并注明其他来源的稿件,均来自互联网或业内投稿人士,版权属于原版权人。转载请保留稿件来源及作者,禁止擅自篡改,违者自负版权法律责任。

网站简介|会员服务|联系方式|帮助信息|版权信息|网站地图|友情链接|法律支持|意见反馈|sitemap

中国传动网-工业自动化与智能制造的全媒体“互联网+”创新服务平台

网站客服服务咨询采购咨询媒体合作

Chuandong.com Copyright ©2005 - 2024 ,All Rights Reserved 版权所有 粤ICP备 14004826号 | 营业执照证书 | 不良信息举报中心 | 粤公网安备 44030402000946号