【日本信越•电池隔热片】充电超1000次!三星发布固态电池新技术 续航里程提升一倍
近年来,越来越多的企业研究固态电池,很多研究表明,固态电池比传统锂电池更有优势。也因此,作为被业界看好的下一代新型电池技术,固态电池近年来热度不断攀升,在业内形成了一股新的投资热潮。
5月6日消息,据外媒报道,三星高级技术研究所(SAIT)近期发布了一款全新固态电池原型技术,比传统锂离子电池体积小约50%,能量密度提高到900Wh/L,能够让当前在售的新能源汽车在保持所搭载电池包体积大小不变的情况下,综合工况续航里程提升一倍左右。
当然,任何事物的出现都会有两面性,我们都知道固态电池在成本、安全、寿命、材料等方面比传统电池有优势,但是固态电池本身也有需要重视的不足之处:倍率、低温、循环性较差;硫基电解质体系对空气敏感;高电压、高电导聚合物电解质缺乏;材料具有局限性等,所以目前还没有形成产业链。
固态动力电池在安全性、生产工艺以及与汽车配套后的一致性上都有更高的要求,资深工程师李久铭曾表示,固态电池实现量产,需要解决八大技术难题:
1. 高锂离子电导率、高耐氧化电位、兼顾力学与离子传导特性、能够在全寿命周期完全阻止锂枝晶穿刺的聚合物复合固态电解质膜尚未突破;
2. 固态电解质层与电极层界面电阻较大;
3. 循环过程中固态电解质相与电极内颗粒接触变差;
4. 锂沉积位点及形貌不易控制;
5. 纯金属锂电极存在较大体积变化;
6. 高速高效率全固态电池的制造工艺和装备尚不成熟;
7. 全固态电池低温特性尚需改善;
8. 全寿命周期全固态锂电池安全性不热失控行为机理不清楚。
而在这些难题里,关于电解质方面的突破,国内研究人员也一直在加快进程。
在4月下旬,西安交通大学化工学院李明涛副教授、唐伟教授团队与诺贝尔化学奖获得者、美国得州大学奥斯汀分校约翰·班宁斯特·古迪纳夫教授,联合报道了一种分层结构的复合凝胶电解质,实现了对传统有机液体电解液的升级,解决了与锂金属匹配性的问题。
该复合电解质由改性纳米SiO2和升级的凝胶电解质两部分构成,改性的SiO2颗粒和凝胶电解质具有更好的亲和性。
而近日,三星发布的固态电池原型技术,据报道,秘密也在于它的电解质,与传统电动汽车电池采用的液体电解质不同,三星的科学家和工程师开发出固体电解质技术,其密度远远高于液体电解质。
三星引入5.0微米厚的全新银碳(Ag-C)涂层,这一Ag-C纳米复合材料能够减少阳极厚度,以解决固体电解质容易在电池阳极引发枝晶生长,而枝晶会缩短电池寿命,降低电池容量,并对整体安全性产生负面影响等问题。
三星方面表示,这种电池充电次数可超过1000次(约100万公里的续航总里程),以用于在未来更有吸引力的电动汽车。
三星人员表示,这一电池技术还处于原型阶段,尚不清楚这项技术何时应用于实际生产中。毕竟固态电池技术难题需要解决的不仅仅是这些单一方面,实现量产还是需要时间来沉淀的。