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| 被稱為下一代動力電池的固態(tài)電池 到底明年還是十年后才能量產(chǎn)？ | |
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| 輝能科技，一家臺灣的固態(tài)電池初創(chuàng)公司，近期高調(diào)宣傳將于2021年實現(xiàn)固態(tài)電池的量產(chǎn)。去年8月還與蔚來簽下合作備忘錄，為蔚來定制生產(chǎn)“MAB”固態(tài)電池包。比在固態(tài)電池領域深耕多年的豐田步子邁得還要大。 然而近期寧德時代的一位電池開發(fā)負責人表示，寧德時代的全固態(tài)電池還在開發(fā)中，也制作了樣品，但要實現(xiàn)商品化，恐怕要到2030年以后。 一邊是后期新秀的豪言壯志，一邊是鋰電巨頭的謹慎保守。被稱為下一代動力電池的固態(tài)電池，到底明年就能量產(chǎn)，還是要等到10年后？ 01 后起之秀“固態(tài)電池” 從1991年索尼公司將含有液態(tài)電解質(zhì)的鋰離子電池帶入電子設備的應用至今，液態(tài)鋰電池已經(jīng)成為目前最為成熟、使用最廣泛的技術(shù)路線之一。它主要是由正極、負極、隔膜、電解液組成，鋰電子通過電解液在電池的正負極來回跑，從而完成充放電的過程。 固態(tài)電池的根本原理和液態(tài)鋰電池相似，但選用固體電解質(zhì)（鋰、鈉制成的玻璃化合物為傳導物質(zhì)）取代了隔膜和電解液。這個差別會帶來怎樣的差異？ 首先是能量密度的提升。 由于能量密度提升主要受材料限制，科學界認為鋰離子電池已經(jīng)接近極限了。2019年寧德時代和比亞迪推出的CTP技術(shù)和刀片電池技術(shù)都是在組成形態(tài)和系統(tǒng)等其他方面做文章。 事實上采用固態(tài)電解質(zhì)本身并不會直接提升電池的能量密度。 液態(tài)電解液與正負極材料可以全方位、包裹式接觸，接觸面積越大電阻值越小。由于接觸面不如液體，固態(tài)電池為了獲得較低的電阻，就需要更多的電解質(zhì)。 這樣一來，電池體積占比一般會高于使用液態(tài)電解質(zhì)的電池，如果其他不改變的話，能量密度反而會低于液態(tài)電解質(zhì)電池。 固態(tài)鋰電能量密度顯著提升的秘訣主要有兩： （1）用鋰金屬作負極。 目前的鋰離子電池的負極，主要是用石墨制造，但石墨負極的容量上限僅為370Ah/g左右。為了增加石墨的容量，會給它加入一些硅，但這又容易引起電池鼓包。 |
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