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全固態(tài)電池和鋰離子電池重要優(yōu)點(diǎn)有什么呢?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1158次  |  2021年01月25日  

首先,相同能量下,全固態(tài)電池更薄且體積更小。傳統(tǒng)鋰離子電池中,隔膜和電解液共占據(jù)了電池中近4成的體積和2成的質(zhì)量。假如用固態(tài)電解質(zhì)取代,那么電極間距可以縮短到微米級(jí),極大降低電池厚度,因此全固態(tài)電池技術(shù)是電池小型化,薄膜化的必經(jīng)之路。


不僅如此,經(jīng)過氣相沉積制備的全固態(tài)電池,其整體厚度可能只有幾十個(gè)微米,因此就可以制成非常小的電源器件,整合到MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))領(lǐng)域,從而方便電池應(yīng)用在新型小尺寸智能電子設(shè)備,實(shí)現(xiàn)終端產(chǎn)品的小微型化。


其次,全固態(tài)電池輕便,能量密度高。使用了全固態(tài)電解質(zhì)后,鋰離子電池的適用材料體系也會(huì)發(fā)生改變,可以使用金屬鋰來做負(fù)極取代石墨負(fù)極這樣可以明顯減輕負(fù)極材料的用量,使得整個(gè)電池的能量密度有明顯提高。在OFweek鋰電網(wǎng)五月份舉辦的研討會(huì)上,來自固體新能源的胡啟朝帶來的能量密度可達(dá)500瓦時(shí)/千克固態(tài)鋰金屬電池就是一個(gè)成功的佐證。詳情可參考《美國麻省固體能源胡啟朝:固態(tài)鋰金屬電池是追求能量密度最優(yōu)方法》一文。


值得一提的是,使用全固態(tài)電池,可以解決許多新型高性能電極材料與現(xiàn)有的電解液體系的兼容性問題。


綜合考慮到以上兩大因素,全固態(tài)電池相比于一般鋰離子電池,能量密度可以有一個(gè)較大幅度的提升。目前為止,許多實(shí)驗(yàn)室中,都已經(jīng)可以小規(guī)模批量試制出能量密度為300-400Wh/kg的全固態(tài)電池。


從能量密度的數(shù)據(jù)上看,全固態(tài)電池帶給人們更多的直觀體會(huì)是我們的手機(jī)等電子產(chǎn)品從一天一充升級(jí)到兩天一充。

國內(nèi)不少證券機(jī)構(gòu)研究員表示,固態(tài)電池與傳統(tǒng)鋰離子電池相比具有更高的能量密度,同時(shí)擁有更大的功率和更長的使用時(shí)間,是下一代鋰離子電池發(fā)展的大趨勢(shì)。


目前,我國也在積極布局固態(tài)電池研究,工信部等四部委印發(fā)的《促進(jìn)汽車動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動(dòng)方法》明確提出,加大投入研發(fā)固態(tài)電池等新型電池。隨著巨頭紛紛入局,將推動(dòng)技術(shù)突破加速,產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用有望提前。


眾多行業(yè)專家都對(duì)固態(tài)電池成為下一代電池技術(shù)寄予厚望。接受采訪的業(yè)內(nèi)人士指出,新能源電池的關(guān)鍵是續(xù)航能力,一旦能突破500公里或者更高,那么電動(dòng)汽車的市場滲透率將明顯提高。而這也將是我國有關(guān)公司與國外競爭的焦點(diǎn)。


OFweek鋰電網(wǎng)編輯認(rèn)為,固態(tài)電池將成為國內(nèi)外新能源競爭的新戰(zhàn)場。大眾汽車去年宣布大舉進(jìn)入固態(tài)電池研究領(lǐng)域,到2030年大眾全部車型都將有電動(dòng)版,將投資500億歐元到電動(dòng)汽車電池、200億歐元到電動(dòng)汽車。大眾方面表示已經(jīng)在計(jì)劃下一代電動(dòng)汽車電池,即里程超過1000公里的固態(tài)電池,并將在2025年量產(chǎn)。

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