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2023-01-30
更新時(shí)間:2022-03-22 22:39:54作者:佚名
近日蔚來(lái)的150度固態(tài)電池在網(wǎng)上引起熱議,但專家稱固態(tài)電池5年內(nèi)不可能商用,傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池不會(huì)是動(dòng)力電池的技術(shù)終點(diǎn),會(huì)慢慢走近固態(tài)電池,那么,固態(tài)電池是什么電池?下面小編就來(lái)說(shuō)說(shuō)。
所謂的固態(tài)電池從字面上便可很好的理解,固態(tài)電池,將液態(tài)的電解液變?yōu)楣虘B(tài),其固態(tài)電池大多數(shù)時(shí)候指的是固態(tài)鋰電池。我們都知道傳統(tǒng)鋰電池,是由正極、隔膜、負(fù)極,再灌上電解液制造而成,而固態(tài)鋰電池,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是電池里面沒(méi)有氣體、液體,所有材料都以固態(tài)形式存在,用固態(tài)電解質(zhì)代替隔膜和電解液。
目前來(lái)說(shuō),主流的固態(tài)電解質(zhì)分為聚合物、氧化物、硫化物。
聚合物固態(tài)電解質(zhì)通常使用聚環(huán)氧乙烷(PEO)或者聚碳酸酯,優(yōu)點(diǎn)是比較容易實(shí)現(xiàn),高溫工作性能好,缺點(diǎn)是導(dǎo)電能力差,成本較高,低溫性能差需要加熱系統(tǒng)才能允許,能量密度上限比較低,因此聚合物固態(tài)電池未來(lái)很難成為主流。
氧化物固態(tài)電解質(zhì),比如鈉超離子導(dǎo)體結(jié)構(gòu)(NASICON)的Li1.5Al0.5Ge1.5(PO4)3 (LAGP)和Li1.4Al0.4Ti1.6(PO4)3(LATP),鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的Li3xLa2/3-xTiO3(LLTO),以及石榴石結(jié)構(gòu)的Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(LLZO),導(dǎo)電能力比聚合物好,但是比硫化物低,循環(huán)性能好,界面相容性差,原料成本低。
硫化物固態(tài)電解質(zhì),LiGPS、LiSnPS、LiSiPS等,各項(xiàng)性能參數(shù)都很好,原料成本較低,缺點(diǎn)是界面相容性差,穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度較弱,硫化物空氣穩(wěn)定性不好,遇水還會(huì)產(chǎn)生劇毒的硫化氫,需要干燥及惰性氣體保護(hù)的生產(chǎn)環(huán)境。
工作原理上,固態(tài)電池和液態(tài)電池沒(méi)有區(qū)別,仍然是依靠鋰離子在陰極和陽(yáng)極之間移動(dòng)。最主要的區(qū)別是固態(tài)電解質(zhì)有特殊的結(jié)構(gòu)允許鋰離子遷移。使用固態(tài)電解質(zhì),帶來(lái)一個(gè)很大的好處,它既可以當(dāng)電解質(zhì)用,也可以當(dāng)隔膜用,這樣電池結(jié)構(gòu)變得更簡(jiǎn)單了,生產(chǎn)也能夠簡(jiǎn)化。同樣的空間中可以放下更多用來(lái)儲(chǔ)存能量的陽(yáng)極和陰極材料,意味著能夠存儲(chǔ)更多的能量。
1月12日,近日,蔚來(lái)最新發(fā)布將在新車型上使用續(xù)航里程超1000公里的“固態(tài)電池”,這迅速引起業(yè)內(nèi)高度關(guān)注。
不過(guò),國(guó)聯(lián)汽車動(dòng)力電池研究院董事長(zhǎng)熊柏青說(shuō),固態(tài)電池不會(huì)這么快商用。
“全固態(tài)電池現(xiàn)在距商業(yè)化還很遠(yuǎn),現(xiàn)在甚至做個(gè)演示都還很困難。10年內(nèi)完全攻克全固態(tài)難度挺大,反正至少這5年沒(méi)戲了,我們也做這東西。”
業(yè)內(nèi)人士分析,蔚來(lái)汽車所謂的固態(tài)電池其實(shí)是固液混合電池或者半固態(tài)電池。這是固態(tài)電池到來(lái)前的一個(gè)過(guò)渡方案,也就是同時(shí)使用固態(tài)電解質(zhì)和電解液,但是兩者混合的比例和安全性目前在國(guó)際上還沒(méi)有定論。