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固態電池有哪些優勢?

鉅大LARGE  |  點擊量:604次  |  2018年10月21日  

摘要
前段時間,國外媒體發布了一條消息,電動汽車Fisker申請了一個固態鋰電池專利,最高續航800公里,充電只要1分鐘。這無疑是新能源行業的巨大突破,這對于電動車的推廣和普及有重大的意義。

前段時間,國外媒體發布了一條消息,電動汽車Fisker申請了一個固態鋰電池專利,最高續航800公里,充電只要1分鐘。這無疑是新能源行業的巨大突破,這對于電動車的推廣和普及有重大的意義。

什么是全固態電池?

如果通俗地講,全固態電池就是里面沒有氣體、沒有液體,所有材料都以固態形式存在的電池。

固態電池有哪些優勢?

1、能量密度高

使用了全固態電解質后,鋰離子電池的適用材料體系也會發生改變,其中核心的一點就是可以不必使用嵌鋰的石墨負極,而是直接使用金屬鋰來做負極,這樣可以明顯減輕負極材料的用量,使得整個電池的能量密度有明顯提高。

全固態電池相比于一般鋰離子電池,能量密度可以有一個較大幅度的提升:現在許多實驗室中,都已經可以小規模批量試制出能量密度為300-400Wh/kg的全固態電池。

什么是全固態電池?

全固態電池相比于一般鋰離子電池,能量密度可以有一個較大幅度的提升:現在許多實驗室中,都已經可以小規模批量試制出能量密度為300-400Wh/kg的全固態電池。

2、體積小

隨著能量密度的提升,電池的體積會越來越小。傳統鋰離子電池中,需要使用隔膜和電解液,它們加起來占據了電池中近40%的體積和25%的質量。而如果把它們用固態電解質取代(主要有有機和無機陶瓷材料兩個體系),正負極之間的距離(傳統上由隔膜電解液填充,現在由固態電解質填充)可以縮短到甚至只有幾到十幾個微米,這樣電池的厚度就能大大地降低——因此全固態電池技術是電池小型化,薄膜化的必經之路。

解。

3、安全性

固態鋰電池的工作溫度范圍更大,即使因為局部發生短路,只是聚合物熔化,熔化以后成為絕緣體。如果發生熱失控,把電池溫度升高了,金屬鋰因為熔化溫度是180度,即使到了180度,鋰被熔化以后,在做電芯留一個空間,金屬鋰可以到預留的地方去。

就算是最嚴苛的穿刺試驗,也沒有超過鋰電池的熱失控溫度。

4、柔性化的前景

全固態電池可以經過進一步的優化,變成柔性電池,通過使用適當的封裝材料,制成的電池可以經受幾百到幾千次的彎曲而保證性能基本不衰減。實際上,以各種可穿戴設備為代表的柔性電子器件是下一代電子產品發展的重要方向,而這就要求該產品中的元件同樣需要具有柔性。不僅如此,功能化的全固態電池潛力遠不只以上的柔性電池,經過電池材料結構優化可以制成透明電池,或者是拉伸幅度可達300%的可拉伸電池。

豐田、松下、三星、三菱以及國內的寧德時代等電池行業領軍企業都已經積極布局固態電池的儲備研發。相對而言,技術成熟度較高、技術沉淀較深的當屬法國的Bolloré、美國Sakti3和日本豐田。這三家也分別代表了以聚合物、氧化物和硫化物三大固態電解質的典型技術開發方向。

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