【中國(guó)傳動(dòng)網(wǎng) 行業(yè)動(dòng)態(tài)】 固態(tài)電池是一種使用固體電極和固體電解液的電池。由于固態(tài)電池的功率重量比較高,所以它是電動(dòng)汽車很理想的電池。
經(jīng)過(guò)五年努力,由中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所牽頭承擔(dān)的納米先導(dǎo)專項(xiàng)“全固態(tài)電池”課題日前通過(guò)驗(yàn)收。據(jù)介紹,這一技術(shù)突破將進(jìn)一步推動(dòng)國(guó)內(nèi)全固態(tài)鋰電池的規(guī)模應(yīng)用,有望讓新能源汽車?yán)m(xù)航更久,更安全。
據(jù)了解,目前實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的動(dòng)力電池,通常為液態(tài)電池,使用液態(tài)材料作為電解質(zhì)。
全固態(tài)電池,顧名思義,使用固態(tài)材料作為電解質(zhì),相關(guān)電解質(zhì)材料一般有聚合物、氧化物和硫化物三大類。
相較傳統(tǒng)鋰離子電池,全固態(tài)電池優(yōu)勢(shì)明顯。在相同能量下,用固態(tài)電解質(zhì)取代電解液和薄膜,全固態(tài)電池更薄且體積更小。此外,全固態(tài)電池輕便,能量密度高,使用了全固態(tài)電解質(zhì)后,鋰離子電池的適用材料體系也會(huì)發(fā)生改變,可以使用金屬鋰來(lái)做負(fù)極取代石墨負(fù)極,可明顯減輕負(fù)極材料重量,并明顯提高整個(gè)電池能量密度。
此外,使用全固態(tài)電池,可以解決許多新型高性能電極材料與現(xiàn)有的電解液體系的兼容性問(wèn)題。
全固態(tài)電池以無(wú)機(jī)固體電解質(zhì)替代有機(jī)電解液,除了可以提高電池能量密度外,亦有助提高電池安全性和循環(huán)壽命。
納米先導(dǎo)專項(xiàng)“全固態(tài)電池”課題,由中國(guó)科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所牽頭承擔(dān),參與單位包括中國(guó)科學(xué)院物理研究所和中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所。
團(tuán)隊(duì)主要開發(fā)了一系列高性能固態(tài)電解質(zhì)材料、基于原位固態(tài)化的混合固液電解質(zhì)電芯以及全固態(tài)鋰電池單體,突破了從材料研發(fā)到電池集成的相關(guān)技術(shù)。
此前,固態(tài)電池在產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中面臨一些現(xiàn)實(shí)困難,比如,金屬鋰與固體電解質(zhì)的兼容性較差,影響金屬鋰負(fù)極材料性能發(fā)揮。眼下,這一科技成果已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室,邁入了“產(chǎn)業(yè)門”。
目前,全球多個(gè)國(guó)家都在布局全固態(tài)電池技術(shù)研發(fā),力爭(zhēng)在未來(lái)鋰電池市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中搶得先機(jī)其中,豐田、本田、日產(chǎn)、松下等日本23家汽車,電池和材料公司以及京都大學(xué)和日本物理化學(xué)研究所等15個(gè)學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)宣布將斥資100億日元,聯(lián)合研發(fā)下一代電動(dòng)車全固態(tài)鋰電池。
此外三星、戴森、奔馳等產(chǎn)業(yè)巨頭也紛紛布局涉足固態(tài)電池研發(fā)。
(近日,寶馬電池合作伙伴SolidPower融資2000萬(wàn)美金。該公司的最終目標(biāo)是取代鋰離子電池,讓其電池成為高性能移動(dòng)出行電動(dòng)應(yīng)用的首選電池。資料圖)
在納米先導(dǎo)專項(xiàng)“全固態(tài)電池”課題基礎(chǔ)上,江西贛鋒鋰業(yè)股份有限公司在寧波投資5億元人民幣,籌建億瓦時(shí)固態(tài)動(dòng)力鋰電池生產(chǎn)線,開展第一代產(chǎn)品在新能源汽車用戶的推廣和市場(chǎng)投放。
贛鋒鋰業(yè)去年12月發(fā)布的公告顯示,新設(shè)的寧波公司將專注固態(tài)鋰電池核心材料、高比能固態(tài)鋰電池電芯及模塊全套工藝開發(fā)和產(chǎn)品升級(jí)技術(shù)開發(fā)。項(xiàng)目建設(shè)期為2年,建設(shè)一條年產(chǎn)億瓦時(shí)級(jí)的第一代固態(tài)鋰電池研發(fā)中試生產(chǎn)線。
此外,中科院物理所也與北京衛(wèi)藍(lán)新能源科技有限公司合作,在江蘇溧陽(yáng)成立了江蘇衛(wèi)藍(lán)新能源電池有限公司,正在建設(shè)電池中試線。
“國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)十分激烈,現(xiàn)階段,中國(guó)在動(dòng)力電池技術(shù)及產(chǎn)業(yè)整體競(jìng)爭(zhēng)力上已經(jīng)位居全球第一梯隊(duì)?!睂幉ú牧纤嚓P(guān)負(fù)責(zé)人表示,而這這一課題的實(shí)施,為發(fā)展我國(guó)新型高安全性長(zhǎng)壽命的動(dòng)力電池技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)和技術(shù)基礎(chǔ),對(duì)早日實(shí)現(xiàn)國(guó)內(nèi)全固態(tài)鋰電池的規(guī)模應(yīng)用具有深遠(yuǎn)影響。