鉅大鋰電 | 點擊量:0次 | 2022年01月07日
湯衛(wèi)平:薄膜固態(tài)電池推廣要關注的幾個問題
三元電池成為主流技術路線趨勢已日益明顯。但時至今日,困擾三元電池的安全性仍然沒有得到很好的解決,而且在2025年動力鋰電池單體能量密度要做到500Whkg,走三元電池技術路線達不到。既然如此,有沒有能量密度和安全性兼具的電池技術路線呢?答案是肯定的,那就是固態(tài)電池。
上??臻g電源研究所湯衛(wèi)平博士
豐田汽車發(fā)言人曾提到,"目前為止在所有新形態(tài)的電池中,固態(tài)電池被認為是最接近量產級別的。我們正在進行相關技術的研發(fā),包括固態(tài)電池的量產工藝,希望能在2020年將其實現商業(yè)化"。
"雖然固態(tài)電池已有少量的產品推出,但是從實驗室研究成果到實現量產固態(tài)電池還有很長的路要走。"上??臻g電源研究所湯衛(wèi)平博士在第三屆動力鋰電池大會上表示,目前包括美國、日本、我國等,都在固態(tài)電池領域均展開了積極的布局,已推出不少固態(tài)電池產品。
如美國密歇根州的鋰離子電池初創(chuàng)公司S-akti3,始終致力于發(fā)展高安全、高能量密度全固態(tài)柔性全固態(tài)鋰離子電池。S-akti3已從通用汽車、戴森等投資方,獲得了超過6500萬美元的研發(fā)資金支持。近期,S-akti3公布的超薄全固態(tài)鋰離子電池能量密度可達1000Wh/L,有望使電動汽車的續(xù)航里程達到500公里。
而在法國,奧托利四座小型汽車采用超級電容器加鋰金屬聚合物固態(tài)電池的組合,超電容回收減速時的能量和加速,汽車充電一次可行駛250公里。德國KOLIBRI電池應用于AudiA1轎車,動力是鋰金屬聚合物固態(tài)電池模塊,充電一次可行駛300公里,未進入規(guī)模推廣。
湯衛(wèi)平還提到,截止目前薄膜固態(tài)鋰離子電池的技術相對成熟,有望實現市場化。薄膜固態(tài)鋰離子電池采用金屬/電解質/正極的固態(tài)薄膜層層疊加組成,特點是輕薄且體積小。性能方面能量密度大、安全性好、使用溫度范圍寬、自放電小、使用壽命長、實現高倍率充放電等。
在生產工藝方面,薄膜固態(tài)鋰離子電池自動化程度高、制備周期短、電池一致性好。"但是薄膜固態(tài)鋰離子電池只能做微型電池、相對成本較高,因此其應用范圍較為狹窄,目前僅應用在高端實驗室等小眾領域,未來其技術和應用領域還要進行進一步的擴展。"湯衛(wèi)平表示。
在湯衛(wèi)平看來,薄膜固態(tài)電池要進入到規(guī)模化商業(yè)化推廣階段,要解決幾個問題。首先從產品和應用角度,解決固態(tài)薄膜鋰離子電池長期高可靠薄膜封裝、以及大容量化;其次從技術角度看,發(fā)展高性能固態(tài)電解質薄膜材料及其快速制膜技術,拓展薄膜電池體系、正極厚膜及轉移、疊加等技術。
最后在基礎研究上,加深致密電極材料的充放電過程、負極粉化過程等的認識、發(fā)展支撐固界面研究的體系和方法。