中科大攻克难题,突破电池技术瓶颈,成本大降94%,性能还更强
近年来,新能源汽车市场的爆发,对上游动力电池产业提出了更高的要求。动力电池供应商不仅需要提升产能,而且还需要进行技术和产品创新。
不过电池技术和产品的创新事关全球能源革命,故而除了各大动力电池供应商之外,汽车制造商、各国的高校以及科研部门也都在探索下一代电池技术。
日前,中科大团队传来好消息。据IT之家报道,中国科学技术大学的马聘教授团队在nature communications上发表了有关固态电池的最新研究成果。
笔者了解到,
马聘教授团队攻克了难题,并突破了现有固态电池技术的瓶颈,合成了一种新型固态电解质,这类电解质可以令电池制造成本大幅降低
94%。
更值得注意的是,除了能有效降低成本之外,这类新型固态电解质还具备更强大的性能。
根据研究论文内容显示,这类新型固态电解质是氯化锆锂。
相比传统的聚合物、氧化物和硫化物固态电解质,
氯化锆锂在性质上具备三大优势。
第一个是更强的耐湿性
。据悉,这类固态电解质暴露在相对湿度为5%的大气中,也没有发生吸湿或者电导率下降的状况。
第二个则是更高的电导率。
公开数据显示,氯化锆锂的在室温下的电导率达到0.81mScm–1。
至于第三个优势,则是与高电压正极的相容性更强。
资料表明:氯化锆锂在200mA g–1大电流密度下,循环200圈后容量仍高达150mAh g–1。
而且,在整个长循环过程中氯化锆锂几乎没有出现容量衰减的情况。值得一提的是,马聘教授的团队在论文中强调了氯化锆锂的低成本优势。
据了解,聚合物、氧化物和硫化物固态电解质含有大量Y、Tb-Lu、Sc和 In等稀土元素,因此成本非常高。
以现有技术合成氯化物固态电解质,最低成本为23.05美元每平方米,但氯化锆锂在50微米的厚度下,原材料成本只有1.38美元每平方米。
当然,氯化锆锂并非没有缺点,论文中该研究团队提到,
氯化锆锂对金属锂负极的稳定性比较差。
事实上,固态电解质对负极材料的热稳定性都不是很理想,在加热升温的过程中可能会发生不同程度的热失控。
不过,马聘教授的团队在接受中国科学报采访时表示,正在努力克服这一缺陷。