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纯电动汽车的未来:固态锂空气电池

导读: 中科院物理所研究员李泓向记者指出,目前电动汽车的发展如火如荼,大家都关注在纯电动汽车的核心技术方面如何取得革命性突破。从电池领域来看,“首先应该是做出第三代锂离子电池,之后是固态的锂电池,终极目标可能是固态锂空气电池”。

  在近日召开的中国电动汽车百人会2016年年会上,中科院物理所研究员李泓向记者指出,目前电动汽车的发展如火如荼,大家都关注在纯电动汽车的核心技术方面如何取得革命性突破。从电池领域来看,“首先应该是做出第三代锂离子电池,之后是固态的锂电池,终极目标可能是固态锂空气电池”。

  对于纯电动汽车来说,提高电池的能量密度意义重大,因为这意味着更强的续航能力。目前,能够量产的动力电池水平基本在180瓦时/千克左右。李泓认为,如果未来电池的能量密度做到300瓦时/千克,纯电动汽车一次充电就能够行驶470公里,基本可以完全解决消费者里程焦虑的问题。

  李泓介绍,2013年11月,中科院启动了相关战略先导专项研究,希望在动力电池前期技术导入方面先行一步,做一些基础的工作。目前,有四个团队联合做锂离子电池,已经做了70安培每小时的单体。在安全性测试方面,已经通过了多次第三方的安全性测试。现在的问题就是循环次数还很低,需要进一步突破。

  随着全球化石类能源的日渐短缺,开发以金属锂为负极的高容量二次电池成为国际研究的前沿热点问题。然而,在电池充电过程中极易形成金属锂枝晶,造成电极循环的库仑效率下降,甚至出现内部短路、电池热失效或发生爆炸。因此,李泓认为,“从长远考虑,可以考虑不含锂的正极”,而固态阳极锂离子电池的单元内部不再有液体电解质类物质存在,因此应当考虑提前布局固态锂电池的研发。

  锂空气电池的正极使用空气中的氧做活性物质,理论上正极容量无限大,因此可实现大容量。但李泓也指出,固态锂电池还有很多难题需要攻克,比如锂离子电池正极材料的设计等。目前,我国在固态电池研究方面也有了一定的积累。在锂空气电池方面,中科院也已经研制出锂空气电池的实际单体。

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