鋰電池廠家預(yù)測(cè)固態(tài)鋰電池將成為未來(lái)鋰電池發(fā)展的技術(shù)方向。固態(tài)鋰電池是目前既能滿足可充放電的能量密度要求,同時(shí)又兼顧安全性、循環(huán)壽命、服役壽命等性能的新型電池技術(shù)。未來(lái)固態(tài)鋰電池將會(huì)成為鋰電池發(fā)展的技術(shù)方向嗎？本文鋰電池廠家為你解析。

鋰電池廠家預(yù)測(cè)固態(tài)鋰電池將成為未來(lái)鋰電池發(fā)展的技術(shù)方向

鋰電池根據(jù)其電解質(zhì)的不同，可將其分為液態(tài)、半固態(tài)、準(zhǔn)固態(tài)、全固態(tài)四大類。而固態(tài)鋰電池由于固態(tài)電解質(zhì)不可燃、無(wú)腐蝕、不揮發(fā)、不漏液的特點(diǎn)，同時(shí)還能克服了鋰枝晶現(xiàn)象，使其具有極高的安全性。

相比而言，我國(guó)在固態(tài)鋰電池領(lǐng)域的研究起步較晚，專利申請(qǐng)主要從20世紀(jì)80年代末開始。近年來(lái)，隨著我國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)份額不斷擴(kuò)大，相關(guān)創(chuàng)新主體的專利保護(hù)意識(shí)逐步提升，自2011年起該領(lǐng)域的專利申請(qǐng)量開始劇增。國(guó)內(nèi)在該領(lǐng)域?qū)＠暾?qǐng)量排名前10位的申請(qǐng)人中，高校和科研院所有8家，國(guó)內(nèi)國(guó)外企業(yè)各1家，其中復(fù)旦大學(xué)、中南大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所等科研機(jī)構(gòu)是我國(guó)該技術(shù)的主要研發(fā)機(jī)構(gòu)。

由于其難以克服固態(tài)電解質(zhì)的高電阻特性以及功能密度上還存在的一些問(wèn)題，使得其暫時(shí)難以批量商業(yè)化。由此可知，電解質(zhì)材料是全固態(tài)鋰電池技術(shù)的核心，將在很大程度上決定固態(tài)鋰電池的功率密度、循環(huán)穩(wěn)定性、安全性能、高低溫性能以及使用壽命等性能參數(shù)。

由于固態(tài)電池是業(yè)界公認(rèn)的既能提升現(xiàn)有鋰電池體系能量密度，又在安全性和循環(huán)壽命上具有較高的可行性，所以引得了國(guó)內(nèi)外多家研發(fā)機(jī)構(gòu)的青睞。據(jù)了解，目前全球范圍內(nèi)約有20多家汽車制造企業(yè)和高校及科研院所致力于固態(tài)電池技術(shù)的相關(guān)研究。

固態(tài)鋰電池具有當(dāng)前鋰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(yè)、初創(chuàng)公司和研究機(jī)構(gòu)投身固態(tài)鋰電池研發(fā)。歐美國(guó)家和地區(qū)企業(yè)則采用收購(gòu)、投資初創(chuàng)公司等方式進(jìn)軍固態(tài)鋰電池領(lǐng)域。

鋰電池廠家認(rèn)為，在固態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中，我國(guó)應(yīng)加大資金投入，鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新，積極推廣校企合作，加速研究成果轉(zhuǎn)化，學(xué)習(xí)日本和韓國(guó)企業(yè)的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，鼓勵(lì)動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)主體制定合理專利布局戰(zhàn)略，加強(qiáng)海外專利布局，通過(guò)投資和收購(gòu)實(shí)現(xiàn)固態(tài)鋰電池技術(shù)的趕超。

固態(tài)鋰電池比鋰電池好在哪里？

從技術(shù)開發(fā)潛力的角度來(lái)看，三元鋰電池的能量密度提升相對(duì)困難，全固態(tài)鋰電池能量密度提升更有潛力。主要有3個(gè)原因：

1.全固態(tài)鋰電池電壓平臺(tái)提升較大，固態(tài)電解質(zhì)比有機(jī)電解液具有更寬的電化學(xué)窗口，有利于進(jìn)一步提升電池能量密度；

2.固態(tài)電解質(zhì)能阻隔鋰枝晶生長(zhǎng)，材料應(yīng)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(shù)奠定基礎(chǔ)。

3.全固態(tài)鋰電池當(dāng)前能量密度約為400Wh/Kg，預(yù)估最大潛力值可達(dá)900Wh/Kg，有超過(guò)100%的提升空間。而普通的三元鋰電池很難將電池能量密度提升到300Wh/Kg以上。

國(guó)內(nèi)外對(duì)固態(tài)電解質(zhì)的研究主要集中在聚合物、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(jīng)有個(gè)別商業(yè)化的應(yīng)用案例；氧化物由于具有良好的循環(huán)性能，大多適用于薄膜柔性結(jié)構(gòu)的鋰電池中；硫化物具有最高的電導(dǎo)率，或許將是固態(tài)鋰電池未來(lái)主要方向。