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    固態電池擴張之路面對的幾項挑戰?

    2021-04-24 ryder

    隨著將來幾年儲能需求的上升,處理電池技術的有關問題至關緊要,其中防火安全、能源密度、耐用性和可回收性是最緊要的。


    固態電池為儲能供應了巨大的潛力,研究機構以及公司正在努力將這項技術投入到大規模的商業加工,豐田早前宣布,其搭載固態電池的電動車將在東京奧運會亮相。


    加州大學圣地亞哥分校(UCSD)是研究固態電池的機構之一,在其試驗室中已經開發了幾種新的電池化學反應的處理辦法。今朝,研究人員正在考慮著眼于固態電池技術的更大前景,以及電池接近加工所要考慮的因素。


    UCSD的研究人員在《從納米級界面表征到使用全固態電池的可繼續儲能》一文中,概述了固態電池開發前沿的四個考慮因素,即:電解質和電極之間的穩定化學界面,有效的表征工具,可繼續的制造工藝和可回收性設計。


    納米工程學教授雪莉說:“我們非得退后一步,沉思要怎么樣同時處理這些問題,因為它們都是相互關聯的。倘若要兌現全固態電池的承諾,非得找到同時能應對所有挑戰的處理辦法。”


    制造能夠在室溫下工作的固態電解質是這項技術的一個關鍵目標。UCSD的研究小組指出,今朝存在多種選擇,它們的性能可能優于液態電解質,所以是時候把重點轉移到電池包件之間的化學相互用途上了。在這一點上,應當把留意力從追求更高的離子電導率上轉移開,轉而關注固態電解質和電極之間的穩定性。


    由于固態電解質通常不如液態電解質透亮,因此深入知道納米級電池的運行情況更為復雜。研究小組指出恰當的處理辦法十分緊要,并提出了包括低溫冷凍和X射線成像技術在內的可能性。


    電池材料的供應鏈存在不同程度的環境問題,而固態技術可能會幫助處理其中的一些問題。


    依據UCSD的說法,設計可循環回收和梯次利用的固態電池是關鍵,倘若同時還擁有一個強大的供應鏈,便可以從實際方面經濟性地張大加工規模。


    納米工程學教授鄭晨說:“成本效益高的可重復利用性和可回收性技術非得納入將來技術發展的要,從而開發出全固態電池,供應500Wh/kg或更高的能量密度。”

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