鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2021年03月11日
全固態鋰離子電池有什么優勢?
全固態鋰離子電池優勢
優勢之一:輕能量密度高。能量密度的提升原因首先在于使用的電解液/質更少、更薄;然后固態電解質大多數擁有較寬的電化學窗口,因此其可以兼容更多高電壓正極材料;不僅如此,全固態電池良好的安全性、高電壓化還可以讓電池管理系統BMS更為簡化,因此最后裝車的電池系統能量密度可以提高。
優勢之二:薄體積小。小體積/高的體積能量密度的電池關于消費電子品的重要性無需多言,而關于動力鋰電池來說,相對緊湊的體積仍然是非常重要的。在傳統鋰離子電池中,隔膜和電解液加起來占據了電池中近40%的體積和25%的質量,而使用全固態體系,有望將這一部分的占比降低。
優勢之三:更安全,可靠性更優。消費電子產品電池用量很少,但是一個手機爆炸事件就讓大家議論紛紛。我國近年來的電動汽車方面的政策已經逐漸明朗化,要求提升動力鋰電池能量密度,然而在電池高能量密度化,同時要求倍率性能提升背景下,關于電池安全性能的要求只會越來越苛刻。固態電池有望從根本上解決鋰枝晶生成、電極材料與電解液存在復雜反應等一系列問題,這樣可以明顯提升電池服役壽命和使用過程中的可靠性,因此十分重要。
全固態鋰離子電池發展前途
目前新能源汽車的發展已經明確上升到國家戰略層面,其中動力鋰電池是新能源汽車最關鍵的核心部件,其關鍵程度可見一斑。在各國政策的引領下,一場全球范圍內的全固態鋰二次電池技術競賽已經開啟,預計混合固液鋰二次電池2020年有望率先進入終端市場,全固態鋰二次電池2022年開始進入終端市場,最后隨著循環性、倍率、高低溫、安全性等綜合技術指標的提升,逐漸進入電動汽車市場,而蜂擁而至的研究機構和公司聯盟有可能將全固態鋰二次電池的面世時間提前。
正是鋰離子電池在動力應用方面的突破與實踐,特別是新能源汽車的推廣與應用,以國內市場為例,2016年是新能源汽車銷量增速最快的一年,全年增速達到84%,鋰離子電池作為電動汽車的互補產品,銷量與行業規模也隨之上升。另一方面,鋰離子電池在電子產品方面的應用是越來越廣泛的,不斷的在取代其他類型電池的地位。
概括一下,從液態電解質到全固態電池的發展是要經歷一個過程的:電解質中的電解液含量將逐步下降,從開始的凝膠電解質(如PEO)體系逐漸向半固態發展,最終過渡到真正的全固態電池。而在這一過程中,使用的負極材料也將不斷深化,預鋰化負極,乃至無數科學家們已經探索多年的鋰金屬負極將成為我們的最終目標。在此過程中,電池的能量密度才能最終達到350,乃至500Wh/kg的愿景。
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