鉅大LARGE | 點擊量：236次 | 2024年08月02日
新的固態(tài)電池技術又來了!
新的固態(tài)電池技術又登場了!根據(jù)了解，廉價、大容量的固態(tài)電池有可能使以往的實用化構思提前實現(xiàn)。
據(jù)悉，開發(fā)該固態(tài)電池產(chǎn)品的是比利時的研究機構IMEC，松下也參和了其中電解質材料的開發(fā)。IMEC于六月宣布，開發(fā)出了體積能量密度為425h/L的固體電解質鋰離子充電電池(圖1)。假設正極活物質使用磷酸鐵鋰(LFP)，而負極活物質使用金屬鋰。
圖12024年達成1000Wh/L
這張圖展示了使用電解液的鋰電池和IMEC開發(fā)的固體電池的體積能量密度變遷。作為電解液鋰電池產(chǎn)品，400Wh/L已經(jīng)是其標準值，在實驗室中也存在過700Wh/L的實例，假如未來沒有突破，那么800Wh/L可能是其界限，但固態(tài)電池將在不久的幾年內(nèi)超過這一界限。目前來看，全固態(tài)電池是比不上電解液電池的，但從圖中的上升趨勢可看到，其能量密度的年上升率幾乎呈直線上升，同時固態(tài)電池將在2020年之后后來居上，在2024年大約可達到1000Wh/L，而且充電速率可達2-3c(20-30分鐘充電)。
由液態(tài)向固態(tài)轉變？
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
IMEC電池的最大特點是其制造過程(圖2)，和目前的電解液電池相同，首先是正極的形成，然后將液體電解質滲透到正極材料中。
圖2制造過程中電解液固體化
IMEC的整個固體電池的制造過程概要(a)：首先在聚電體上形成正極材料，在那里參入作為電解質前體的液體材料，將其固體化后形成負極層等。和以往的固體電解質不同，具有能夠在一定程度上利用現(xiàn)有的鋰電池制造裝置等優(yōu)點（b）。
不同之處在于，使電解質干燥后變?yōu)楣腆w從而形成負極。實現(xiàn)起來也較容易，只要在量產(chǎn)時對現(xiàn)有的電解液電池用裝置進行略微的變更，就可以很好地利用，因此即使是全固體電池，也沒有必要對其進行高額投資。實際上，IMEC目前已基本確立了批量生產(chǎn)大型電池的技術，該公司計劃在2019年內(nèi)進行尺寸大小為A4、容量為5Ah的電池試制。
由于電解質最初是以液體的方式滲透到電極的各個角落，所以在固體電池中"電極和固體電解質的接觸面積小、界面電阻非常高"的現(xiàn)象也難以發(fā)生。從你的角度來看，哪種電池會在未來更得市場？
