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固態(tài)電池信息
發(fā)布時間: 2019-3-25
固態(tài)電池由于在安全和能量密度方面的優(yōu)勢，有望成為未來鋰電池發(fā)展的下一代產(chǎn)品。國內(nèi)外多家企業(yè)布局固態(tài)電池的新聞不斷。在國內(nèi)包括上汽集團(tuán)、比亞迪、寧德時代、萬向集團(tuán)、中航鋰電、清陶能源、輝能科技等企業(yè)也在積極開展對固態(tài)鋰電池的研究。在國外，日本、韓國、歐盟、美國等國家和一批國際車企在固態(tài)電池領(lǐng)域的研究更早，并組成聯(lián)盟進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)。
從固態(tài)電池的研發(fā)進(jìn)展來看，日本當(dāng)前在固態(tài)電池領(lǐng)域占據(jù)技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，擁有固態(tài)電池專利916件，占比接近一半；美國和中國分別以398件和362件的專利數(shù)位居第二、第三。早期研發(fā)的全固態(tài)電池由于輸出密度與能量密度都很低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到商業(yè)化水平。豐田公司分析到，造成內(nèi)部阻抗上升的有4大問題：(1)正極內(nèi)的正極活性材料與固體電解質(zhì)界面會產(chǎn)生電阻層；(2)固體電解質(zhì)層會變厚；(3)正負(fù)極內(nèi)的活性材料凝集；(4)構(gòu)成正負(fù)極或者電解質(zhì)的固體顆粒之間會形成空隙。豐田公司要實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的商業(yè)化應(yīng)用核心的基礎(chǔ)技術(shù)是有效降低了全固態(tài)電池的內(nèi)部阻抗。
盡管全固態(tài)電池已經(jīng)開始研究一些時間，但在大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)方面仍然有一些問題。固態(tài)電池不含易燃的電解液，因此具有最高的安全性，在未來實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)后有可能會首先應(yīng)用到高安全要求的某些特殊場景。不過，當(dāng)前固態(tài)電池也面臨著離子電導(dǎo)率低、界面阻抗大、制備成本高、原材料不成熟、回收處理難等多重障礙，實(shí)現(xiàn)小批量應(yīng)用仍需要一定時間。
當(dāng)前市面上企業(yè)宣稱已經(jīng)量產(chǎn)的主要是半固態(tài)電池，與全固態(tài)電池還有較大區(qū)別，半固態(tài)電池是指電池中任一側(cè)電極不含液體電解質(zhì)，另一側(cè)電極含有液態(tài)電解質(zhì)?；蛘邌误w中固體電解質(zhì)質(zhì)量或體積占單體中電解質(zhì)總質(zhì)量或總體積之比的一半。
日前，贛鋒鋰業(yè)發(fā)布消息稱，公司固態(tài)電池產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目裝修及機(jī)電安裝工程開工儀式在贛鋒電池舉行。此前，贛鋒鋰業(yè)表示目前公司固態(tài)鋰電池產(chǎn)品處于試驗(yàn)階段，已通過多項(xiàng)第三方安全測試。經(jīng)過1年半時間的籌備，直至本次固態(tài)電池產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目裝修及機(jī)電安裝工程開工，贛鋒鋰業(yè)的固態(tài)電池布局才真正從研發(fā)開始落地。
近日，位于美國馬薩諸塞州的半固態(tài)電池研發(fā)公司24M對外宣布，公司已向一家未公開名稱的工業(yè)合作伙伴以及美國能源部附屬公司美國先進(jìn)電池聯(lián)盟(Advanced Battery Consortium)交付了半固態(tài)鋰電池，這些電池的能量密度達(dá)到280Wh/kg，高于250Wh/kg的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該電池使用鎳錳鈷配方(NCM)，并且具有商業(yè)可行性。24M首席執(zhí)行官Rick Feldt表示，新型半固體電池的電極為低成本，高能量密度鋰電池的一系列進(jìn)步奠定了基礎(chǔ)。其電解質(zhì)作為處理溶劑消除了一些資金投入和消耗能源的步驟，如干燥、溶劑回收、壓延和電解質(zhì)填充。還可實(shí)現(xiàn)差異化電池設(shè)計，大大減少昂貴的非活性材料(銅，鋁和隔膜)。此外，在無粘合劑漿料混合過程中加入電解質(zhì)，為高能量密度電池設(shè)計提供了獨(dú)特的方法。
全固態(tài)電池商業(yè)生產(chǎn)目前還尚早，雖然還未能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)，但不斷的研究及半固態(tài)電池的投入都為固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化邁出了的重要一步，對推進(jìn)固態(tài)電池生產(chǎn)并在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用擁有一定的意義。
從固態(tài)電池的研發(fā)進(jìn)展來看，日本當(dāng)前在固態(tài)電池領(lǐng)域占據(jù)技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，擁有固態(tài)電池專利916件，占比接近一半；美國和中國分別以398件和362件的專利數(shù)位居第二、第三。早期研發(fā)的全固態(tài)電池由于輸出密度與能量密度都很低，遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到商業(yè)化水平。豐田公司分析到，造成內(nèi)部阻抗上升的有4大問題：(1)正極內(nèi)的正極活性材料與固體電解質(zhì)界面會產(chǎn)生電阻層；(2)固體電解質(zhì)層會變厚；(3)正負(fù)極內(nèi)的活性材料凝集；(4)構(gòu)成正負(fù)極或者電解質(zhì)的固體顆粒之間會形成空隙。豐田公司要實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的商業(yè)化應(yīng)用核心的基礎(chǔ)技術(shù)是有效降低了全固態(tài)電池的內(nèi)部阻抗。
盡管全固態(tài)電池已經(jīng)開始研究一些時間，但在大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)方面仍然有一些問題。固態(tài)電池不含易燃的電解液，因此具有最高的安全性，在未來實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)后有可能會首先應(yīng)用到高安全要求的某些特殊場景。不過，當(dāng)前固態(tài)電池也面臨著離子電導(dǎo)率低、界面阻抗大、制備成本高、原材料不成熟、回收處理難等多重障礙，實(shí)現(xiàn)小批量應(yīng)用仍需要一定時間。
當(dāng)前市面上企業(yè)宣稱已經(jīng)量產(chǎn)的主要是半固態(tài)電池，與全固態(tài)電池還有較大區(qū)別，半固態(tài)電池是指電池中任一側(cè)電極不含液體電解質(zhì)，另一側(cè)電極含有液態(tài)電解質(zhì)?；蛘邌误w中固體電解質(zhì)質(zhì)量或體積占單體中電解質(zhì)總質(zhì)量或總體積之比的一半。
日前，贛鋒鋰業(yè)發(fā)布消息稱，公司固態(tài)電池產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目裝修及機(jī)電安裝工程開工儀式在贛鋒電池舉行。此前，贛鋒鋰業(yè)表示目前公司固態(tài)鋰電池產(chǎn)品處于試驗(yàn)階段，已通過多項(xiàng)第三方安全測試。經(jīng)過1年半時間的籌備，直至本次固態(tài)電池產(chǎn)線建設(shè)項(xiàng)目裝修及機(jī)電安裝工程開工，贛鋒鋰業(yè)的固態(tài)電池布局才真正從研發(fā)開始落地。
近日，位于美國馬薩諸塞州的半固態(tài)電池研發(fā)公司24M對外宣布，公司已向一家未公開名稱的工業(yè)合作伙伴以及美國能源部附屬公司美國先進(jìn)電池聯(lián)盟(Advanced Battery Consortium)交付了半固態(tài)鋰電池，這些電池的能量密度達(dá)到280Wh/kg，高于250Wh/kg的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。該電池使用鎳錳鈷配方(NCM)，并且具有商業(yè)可行性。24M首席執(zhí)行官Rick Feldt表示，新型半固體電池的電極為低成本，高能量密度鋰電池的一系列進(jìn)步奠定了基礎(chǔ)。其電解質(zhì)作為處理溶劑消除了一些資金投入和消耗能源的步驟，如干燥、溶劑回收、壓延和電解質(zhì)填充。還可實(shí)現(xiàn)差異化電池設(shè)計，大大減少昂貴的非活性材料(銅，鋁和隔膜)。此外，在無粘合劑漿料混合過程中加入電解質(zhì)，為高能量密度電池設(shè)計提供了獨(dú)特的方法。
全固態(tài)電池商業(yè)生產(chǎn)目前還尚早，雖然還未能實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)，但不斷的研究及半固態(tài)電池的投入都為固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化邁出了的重要一步，對推進(jìn)固態(tài)電池生產(chǎn)并在新能源領(lǐng)域的應(yīng)用擁有一定的意義。