中國(guó)粉體網(wǎng)訊 多年來(lái),專(zhuān)家們一直將固態(tài)電池視為理想的下一代電動(dòng)汽車(chē)電池技術(shù)。這種電池采用的是固態(tài)電解質(zhì),而不是易燃液體電解質(zhì),比目前的鋰離子電池更加安全。而且,固態(tài)電池用鋰金屬負(fù)極取代石墨負(fù)極,所以壽命更長(zhǎng),重量更輕,可以達(dá)到10倍的能量密度,F(xiàn)在,福特、現(xiàn)代、日產(chǎn)、豐田和大眾等公司紛紛投資研究固態(tài)電池。
據(jù)外媒報(bào)道,Ion Storage Systems公司推出堅(jiān)固、致密的陶瓷電解質(zhì)。這種電解質(zhì)只有10微米厚,與目前鋰離子電池中使用的塑料隔板厚度相同;并且與當(dāng)前的液體電解質(zhì)一樣,可以傳導(dǎo)鋰離子。該公司首席執(zhí)行官Eric Wachsman稱(chēng),它克服了固態(tài)電池的兩個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題:電解質(zhì)電阻高和載流量低。
此類(lèi)電解質(zhì)共分三層,中間一層是薄且致密的氧化鋰陶瓷,兩側(cè)是稍厚一點(diǎn)的多孔陶瓷層。多孔陶瓷層上的超薄氧化鋁涂層,有助于進(jìn)一步降低電阻。
致密的中間層可以增加強(qiáng)度,防止陶瓷破碎;而且能夠防止產(chǎn)生鋰枝晶,讓電池更加安全。另外,多孔氧化鋁涂層允許鋰離子快速進(jìn)入電解質(zhì)。現(xiàn)在,鋰離子電池中所產(chǎn)生的鋰枝晶,能夠刺穿薄薄的塑料隔板,造成短路風(fēng)險(xiǎn)。
Wachsman和馬里蘭大學(xué)能源創(chuàng)新研究所(University of Maryland Energy Innovation Institute)的研究人員,利用名為流延成型(tape casting)的傳統(tǒng)陶瓷制造技術(shù),構(gòu)建電解質(zhì)結(jié)構(gòu),并進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)。研究團(tuán)隊(duì)之所以選擇氧化物基陶瓷,而不是硫化物基陶瓷或玻璃、塑料電解質(zhì),是因?yàn)樵谧畲箅妷悍秶鷥?nèi),氧化物運(yùn)行狀況良好,而且可以與鋰金屬負(fù)極和各類(lèi)正極兼容。
目前,該公司正在其試點(diǎn)生產(chǎn)線上生產(chǎn)原型電池,現(xiàn)在已有幾家客戶(hù)有意合作。Wachsman稱(chēng),如果進(jìn)行大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn),電池的成本能滿(mǎn)足美國(guó)能源部$100/kWh的要求。
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/漫道)
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