固态电池:固体材料取代隔膜和电解液
发布时间:2018-04-09 17:20:00
关键词:固态电池

  全固态电池在业界和学界被公认为是下一步电池发展的主流方向之一。

  一方面,全固态电池技术是电池小型化,薄膜化的必经之路。隔膜和电解液的体积加起来差不多占了电池体积的40%。如果把隔膜和电解液换成固态材料,正负极之间的距离可以缩短到几微米,电池厚度大大降低。

  另一方面,相比一般锂电池,全固态电池的能量密度大幅提升,可以达到300-400Wh/kg,而锂离子电池一般是100-220Wh/kg。而高安全性也是全固态电池的发展的重要驱动因素之一,从安全的角度来说,传统锂电池电解液是有机液体,在高温下会氧化分解产生气体,容易发生燃烧,极大增加了不安全性,如果以固态材料替代电解液,电池安全性能极大提升。

  目前中科院青岛能源所开发的聚合物固态电池,能量密度可以达到300Wh/kg,中科院宁波材料所开发的无机固态锂电池,能量密度达到240Wh/kg,此外,该机构正与赣锋锂业合作推进其产业化,产品计划2019年量产。在行业内,包括丰田、松下、三星、三菱、宁德时代等电池领军企业都已经投入研发、展开布局固态电池。

  固态电池无疑是未来主流技术路线之一,不过目前还存在成本偏高、制备工艺复杂、技术不够成熟等问题,电池的倍率性能整体偏低、内阻较大、高倍率放电时压降较大、快充不现实等问题也亟待解决,要实现大规模商业化还有一段路要走。


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