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全固态锂离子电池预计在2020年左右上市

2017-05-31

张江科技评论 2017年3期
关键词:正负极全固态电解质

当前,电动汽车的发展引人关注,业界对新能源汽车的前景寄予厚望。电池作为核心部件,选择什么样的正负极材料备受争议。中国、日本、美国等相继提出了动力电池的发展目标,对电池能量密度的要求越来越高,也提出了相应的发展指标。如何在实现超高能量密度指标的同时,兼顾动力电池使用时的安全性、寿命和成本,这是所有研发人员都必须考虑的问题。

锂离子电池提供了一种轻量级的储能解决方案。一般认为,全固态锂离子电池用固体电解质代替常规的液体电解质,具有显著的优点。2016年,美国能源部为汽车技术办公室提供了一笔高达1 970万美元的财政拨款,用来支持研究和开发先进汽车技术,其中电池项目的资助都是用于支持类固体电解质的开发的。在我国,目前也有很多科研团队和企业从事相关研发。

但是,从全球范围来看,全固态锂离子电池仍处于实验室阶段。中国科学院物理研究所研究员李泓认为,目前,全固态锂离子电池开发面临电解质和正负极材料的集成、锂离子电导率低、金属锂电极体积变化等多方面的挑战。“从长远来看,我们应当提高安全性,追求全固态金属锂,逐渐增加固体电解质和负极中的锂含量。目前,中国科学院正在这方面做进一步的开发,力求兼顾全固态锂离子电池的优点和液态锂离子电池的优点,希望能够取长补短,逐步改善现有电池技术。”李泓介绍说。

李泓还指出,在世界范围内,全固态锂离子电池预计在2020年左右能够实现小批量生产,并逐渐进入市场,它可能会先满足其他领域的应用,再进入动力电池领域。在这个过程中,还有很多的基础科研问题和技术有待突破。“从综合指标上看,目前的研究还远远不能满足动力电池的技术要求,我们希望一步步往前走,逐步改善现有锂离子电池在兼顾能量密度和安全性方面所遇到的问题。”李泓说。

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