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固态电池迎来突破「固态电池迎来突破是哪家公司」

admin 2024-08-23 08:57:46 家电故障 0

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大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于固态电池迎来突破的问题,于是小编就整理了2个相关介绍固态电池迎来突破的解答,让我们一起看看吧。

科学家在固态电池技术方面取得哪些新突破?

固态电池迎来突破

澳大利亚迪肯大学(Deakin University)的研究人员表示,他们已经设法使用常见的工业聚合物来制造固体电解质,有望使锂离子电池的能量密度增加一倍,这种固态锂电池在过热时不会爆炸或着火。

固态电池迎来突破

迪肯大学Frontier Materials研究所的陈芳芳博士和王晓恩博士声称已经取得了新突破,称这是“在科学界中第一个清晰且有用的无液高效锂离子运输实例”。

这项新技术使用了一种弱结合到锂离子的固态聚合物材料,来代替通常用作当前电池单元电解质的挥发性液体溶剂。陈芳芳博士在新闻稿中表示:“如果行业采用我们的技术,我可以预见道这样一个未来,例如,可以将电池相关设备安全地装在飞机行李中,或者电动汽车不会像现在这样对乘员或急救人员构成火灾危险。”

该团队认为,除了使电池更安全之外,该固态聚合物电解质还将最终使电池与锂金属阳极一起工作。这将是电池世界的重大新闻,最近研究团队在《 Trends in Chemistry》中将锂阳极描述为“ 突破当前锂离子化学的能量密度瓶颈的关键 ” –这此前被认为是阻止电动汽车、飞机和便携式电子产品以应有的速度发展的瓶颈。

王晓恩博士表示,这可能是使锂电池能量密度增加一倍的一种方法,在商业环境中,目前锂电池的能量密度峰值达到约250 Wh / kg(例如在特斯拉Model 3的电池组中)。将其提高到500 Wh / kg可以扩大续航里程,或者使用更小、更便宜且更轻的电池组。

迪肯大学团队表示,其仅在新技术中使用了现有的商用聚合物,这意味着工业生产应该能够“轻而易举”地进行。目前团队已经在纽扣电池中进行了测试,其大小相当于手表电池的大小,但是该团队现在正着手构建一种可用于手机的电池,并且一旦安装并运行,他们将寻找商业伙伴将这些固态电池推向市场。

有关这项研究的论文已在《Joule》杂志上发表。

电池技术的突破是否就在眼前,固态电池能全面超越三元锂电池吗?

现在说突破还为时过早。固态锂电池刚出实验室而已,能否工业化还需要通过生产来验证。既便是三元锂电池也不能确定完全适合市场需求,估计两年内三元锂电池会大量应用,安全问题,里程问题,低温问题,充电速度问题,也许都会解决。固态锂电池还早呢,

从目前的技术支持来说,固态电池不可能大规模商业化应用。就不要说替代超越三元电池之类的了。

固态电池对比普通锂离子电池差别在于电解液是采用的固态电解液,解决了传统液体电解液氧化分解,挥发易燃,溶剂消耗等短板,可以把能量密度提高很多。

但是锂离子电池在充放电过程中正负极材料会有膨胀收缩的体积变化过程,可以简单的理解热胀冷缩,这要求负极界面的保护膜SEI具有韧性,不会断裂。而固态电池顾名思义,电解液是固态的,根本解决不了这样一个死结,长期循环下会越来越差。说取代三元就是个笑话一样,就像某些吹嘘的石墨烯电池,实现还早的很呢。

目前折中的方案是凝胶电解液,果冻状的,可以理解为固态液体的中间位置,目前有公司在用。

固态电池迎来突破

可能很多朋友对于固态电池这个概念还比较陌生,不过行业内有人认为它将是继三元锂电池之后的下一轮动力电池热点。对于这块还处于技术积淀的新领域,我们有必要了解下其特点。

固态电池迎来突破

固态电池是一种使用固体电极和固体电解液的电池。由于固态电池的功率重量比较高,所以它被认为电动汽车理想的电池。传统的液态锂电池被形象地称为“摇椅式电池”,摇椅的两端为电池的正负两极,中间为电解质(液态)。而锂离子就像优秀的运动员,在摇椅的两端来回奔跑,在锂离子从正极到负极再到正极的运动过程中,电池的充放电过程便完成了。固态电池的原理与之相同,只不过其电解质为固态,具有的高密度结构可以让更多带电离子聚集在一端,传导更大的电流,进而提升电池容量。因此,同样的电量,固态电池体积将变得更小。不仅如此,固态电池中由于没有电解液,封存将会变得更加容易,在汽车等大型设备上使用时,也不需要再额外增加冷却管、电子控件等,不仅节约了成本,还能有效减轻重量。

固态电池迎来突破

由于锂离子电池的基本发展方向就是达到更高的能量密度,日本和中国计划到 2030 年将动力电池电芯能量密度提升到 500 Wh/kg。 从能量密度考虑,液体电解质电池极限不可能高于 500 Wh/kg,而全固态锂电池目前的能量密度已经能够达到约 400 Wh/kg ,预估最大潜力值达 900 Wh/Kg。

另外,安全性方面来说,全固态锂电池优势非常明显,固态电解质不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液,同时也克服了锂枝晶现象,搭载全固态锂电池的汽车的自燃概率会大大降低。

不过,由于目前固态电池制备技术成熟度不够,能形成规模产能的企业有限,技术规模化扩产需要克服的困难还很多,仍处于研发和试产阶段。但可以预期的是,随着研发和工业技术的不断发展,固态电池的科学和工艺上的问题会逐渐得到缓解。目前大家能够看到未来有可能推广的技术还包含燃料电池、超级电容器、铝空气电池、镁电池等,固态电池能否脱颖而出,还需要多方面的努力。

到此,以上就是小编对于固态电池迎来突破的问题就介绍到这了,希望介绍关于固态电池迎来突破的2点解答对大家有用。

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