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解析全固态电池发展现状和前景展望

导读: 在过去的近两年中,全固态电池技术又有了进一步的发展,而电动汽车动力电池又是时下大家关注的热点。本文将重点从动力电池这一角度切入,分析固态电池技术用于动力电池的优缺点。

在过去的近两年中,全固态电池技术又有了进一步的发展,而电动汽车动力电池又是时下大家关注的热点。本文将重点从动力电池这一角度切入,分析固态电池技术用于动力电池的优缺点。

全固态电池发展现状和前景展望

笔者曾经初步总结了全固态电池的优点与缺点,在这里再次概括分析如下:

优势之一:轻——能量密度高。能量密度的提升原因首先在于使用的电解液/质更少、更薄;然后固态电解质(尤其是以玻璃或陶瓷电解质为代表)大多数拥有较宽的电化学窗口,因此其可以兼容更多高电压正极材料(比如高镍正极,镍锰尖晶石正极等);不仅如此,全固态电池良好的安全性(优势一)、高电压化还可以让电池管理系统BMS更为简化,因此最后装车的电池系统能量密度可以提高。

而在2016年12月29日,财政部、科技部、工信部、发改委联合发布了《关于调整新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》,其中明确规定了动力电池补贴“增加动力电池系统的质量能量密度要求,不低于90Wh/kg,对高于120Wh/kg的按1.1倍给予补贴。”可见高能量密度已经成为动力电池的发展方向,而在这方面,固态电池是有很大的发展空间和潜力的。

全固态电池发展现状和前景展望

传统电池与全固态电池电解质/液的对比

优势之二:薄——体积小。小体积/高的体积能量密度的电池对于消费电子品的重要性无需多言,而对于动力电池来说,相对紧凑的体积仍然是非常重要的。在传统锂离子电池中,隔膜和电解液加起来占据了电池中近40%的体积和25%的质量,而使用全固态体系,有望将这一部分的占比降低。不仅如此,目前业内几乎公认:负极如果想要锂金属化,使用具有良好力学和化学稳定特性的固体电解质将是有效可行的方案,这可以使电池能量密度与体积密度都得到明显提升。

此外在这里笔者必须强调:电池总有正负极,否则反应无法进行。从这个意义上说,所谓的“无负极电池”的叫法是非常错误而且可笑的。此外,一切不敢公开自己体积相关的性能的电池,体积常常很大,实际应用中会有很多问题。不报体积参数的出发点也很简单,能量和功率一除以体积,数据就很难看了——报喜不报忧而已。

全固态电池发展现状和前景展望

荒谬的“无负极电池”

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