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    鋰離子電池廠家預測固態鋰離子電池將成為將來鋰離子電池發展的技術方向

    2021-04-25 ryder

    鋰離子電池廠家預測固態鋰離子電池將成為將來鋰離子電池發展的技術方向。固態鋰離子電池是目前既能滿足可充放電的能量密度要求,同時又兼顧安全性、循環壽命、服役壽命等性能的新型電池技術。將來固態鋰離子電池將會成為鋰離子電池發展的技術方向嗎?本文鋰離子電池廠家為你介紹。


    鋰離子電池廠家預測固態鋰離子電池將成為將來鋰離子電池發展的技術方向


    鋰離子電池依據其電解質的不同,可將其分為液態、半固態、準固態、全固態四大類。而固態鋰離子電池由于固態電解質不可燃、無腐蝕、不揮發、不漏液的特點,同時還能克服了鋰枝晶現象,使其具有極高的安全性。


    相比而言,我國在固態鋰離子電池范疇的研究起步較晚,專利申請主要從20世紀80年代末開始。近年來,隨著我國動力電池產業市場份額不斷張大,相關創新主體的專利保護意識逐步提升,自2011年起該范疇的專利申請量開始劇增。國內在該范疇專利申請量排名前10位的申請人中,高校和科研院所有8家,國內國外企業各1家,其中復旦大學、中南大學、中國科學院寧波材料技術與工程研究所等科研機構是我國該技術的主要研發機構。


    由于其難以克服固態電解質的高電阻特性以及功能密度上還存在的一些問題,使得其暫時難以批量商業化。由此可知,電解質材料是全固態鋰離子電池技術的核心,將在很大程度上決定固態鋰離子電池的功率密度、循環穩定性、安全性能、高低溫性能以及使用壽命等性能參數。


    由于固態電池是業界公認的既能提升現有鋰離子電池體系能量密度,又在安全性和循環壽命上具有較高的可行性,所以引得了國內外多家研發機構的酷愛。據知道,目前全球范圍內約有20多家汽車制造企業和高校及科研院所致力于固態電池技術的相關研究。


    固態鋰離子電池具有當前鋰離子電池不可比擬的高能量密度和安全性,目前,全球共有50多家制造企業、初創公司和研究機構投身固態鋰離子電池研發。歐美國家和地區企業則采用收購、投資初創公司等方式進軍固態鋰離子電池范疇。


    鋰離子電池廠家認為,在固態鋰離子電池產業化進程中,我國應加大資金投入,鼓勵技術創新,積極推廣校企合作,加速研究成果轉化,學習日本和韓國企業的先進經驗,鼓勵動力電池產業主體制定合理專利布局戰略,增強海外專利布局,通過投資和收購實現固態鋰離子電池技術的趕超。


    固態鋰離子電池比鋰離子電池好在哪里?


    從技術開發潛力的角度來看,三元鋰離子電池的能量密度提升相對困難,全固態鋰離子電池能量密度提升更有潛力。主要有3個原由:


    1.全固態鋰離子電池電壓平臺提升較大,固態電解質比有機電解液具有更寬的電化學窗口,有利于進一步提升電池能量密度;


    2.固態電解質能阻隔鋰枝晶生長,材料使用體系范圍提升,為具有更高能量密度空間的新型鋰電技術奠定基礎。


    3.全固態鋰離子電池當前能量密度約為400Wh/Kg,預估最大潛力值可達900Wh/Kg,有超過100%的提升空間。而一般的三元鋰離子電池很難將電池能量密度提升到300Wh/Kg以上。


    國內外對固態電解質的研究主要聚集在聚合物、氧化物和硫化物這三大類材料方面。聚合物由于其高溫性能較好,已經有個別商業化的使用案例;氧化物由于具有良好的循環性能,大多適用于薄膜柔性結構的鋰離子電池中;硫化物具有最高的電導率,或許將是固態鋰離子電池將來主要方向。

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