| 被稱(chēng)為下一代動(dòng)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(tái)灣的固態(tài)電池初創(chuàng)公司，近期高調(diào)宣傳將于2021年實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的量產(chǎn)。去年8月還與蔚來(lái)簽下合作備忘錄，為蔚來(lái)定制生產(chǎn)“MAB”固態(tài)電池包。比在固態(tài)電池領(lǐng)域深耕多年的豐田步子邁得還要大。
然而近期寧德時(shí)代的一位電池開(kāi)發(fā)負(fù)責(zé)人表示，寧德時(shí)代的全固態(tài)電池還在開(kāi)發(fā)中，也制作了樣品，但要實(shí)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(jǐn)慎保守。被稱(chēng)為下一代動(dòng)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(shè)備的應(yīng)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(fù)極、隔膜、電解液組成，鋰電子通過(guò)電解液在電池的正負(fù)極來(lái)回跑，從而完成充放電的過(guò)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(dǎo)物質(zhì)）取代了隔膜和電解液。這個(gè)差別會(huì)帶來(lái)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(xué)界認(rèn)為鋰離子電池已經(jīng)接近極限了。2019年寧德時(shí)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(shí)上采用固態(tài)電解質(zhì)本身并不會(huì)直接提升電池的能量密度。
液態(tài)電解液與正負(fù)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(lái)，電池體積占比一般會(huì)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(huì)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(fù)極。
目前的鋰離子電池的負(fù)極，主要是用石墨制造，但石墨負(fù)極的容量上限僅為370Ah/g左右。為了增加石墨的容量，會(huì)給它加入一些硅，但這又容易引起電池鼓包。[1] [2] [3] [4] 下一頁(yè) |
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