中國(guó)粉體網(wǎng)訊 固態(tài)電池有三大主流技術(shù)路線:聚合物固態(tài)電池、氧化物固態(tài)電池、硫化物固態(tài)電池,其中,硫化物在全固態(tài)電池中發(fā)展?jié)摿ψ畲,這也是日韓主要聚焦于硫化物固態(tài)電池的根本原因。
硫化物固態(tài)電池好在哪里?
硫化物電導(dǎo)率最高,兼具加工性能,具有以下優(yōu)勢(shì):
(1)由于硫原子具有較大的原子半徑、較小的電負(fù)性以及較低的鋰離子結(jié)合能,硫化物與氧化物、聚合物等離子導(dǎo)體相比一般有更高的鋰離子電導(dǎo)率,部分硫化物電導(dǎo)率甚至達(dá)到或超過(guò)了傳統(tǒng)液態(tài)電解液。
(2)硫化物具有較低的密度。在相同的厚度條件下,硫化物相對(duì)更低的密度能有效地減少重量,從而帶來(lái)更高的重量能量密度。
(3)硫化物具有較低的硬度,擠壓過(guò)程中更加容易變形,因此,其致密度更容易提升,其與陰陽(yáng)極活性材料的接觸相對(duì)會(huì)有所改善,從加工性能的角度上講也更加便捷。
雖然硫化物固態(tài)電池很好,但是硫化物技術(shù)路線最領(lǐng)先的日韓尚且處于研發(fā)和試制階段,現(xiàn)階段也只是在小批量生產(chǎn)。而制約硫化物固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化的主要局限在于:材料技術(shù)、制備技術(shù)還不夠成熟,生產(chǎn)成本過(guò)高。
日韓產(chǎn)業(yè)界在硫化物固態(tài)電池領(lǐng)域做出了哪些成就呢?
剛邁入2024年,日本大型電池企業(yè)Maxell就宣布開(kāi)發(fā)出了具備傳統(tǒng)方形電池容量25倍的圓柱形全固態(tài)電池,該款電池就是基于“硫化物系”材料研發(fā)而成。
去年,包括豐田、日產(chǎn)、松下、日立造船、LG新能源、三星SDI等日韓大型企業(yè)可以說(shuō)是爭(zhēng)相發(fā)布了其在硫化物固態(tài)電池領(lǐng)域取得的成就。
2023年7月,豐田正式宣布,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了克服電解質(zhì)體積變化導(dǎo)致全固態(tài)電池循環(huán)壽命較短這一難題的新技術(shù),其研發(fā)的全固態(tài)電池充電不到10分鐘即可行駛約1200公里。
2023年2月,日產(chǎn)汽車(chē)歐洲研發(fā)高級(jí)副總裁大衛(wèi)·莫斯表示,日產(chǎn)汽車(chē)已經(jīng)成功開(kāi)發(fā)出全固態(tài)電池,將大大提高存儲(chǔ)和電力傳輸?shù)男,相比鋰電池,不僅能夠節(jié)省50%的成本,還能將能量密度提高一倍,充電速度也將提高三倍。
2023年3月,日本工業(yè)設(shè)備大廠“日立造船”在2023年推出了第3款全固態(tài)電池試作品AS-LiB,容量可以達(dá)到5000mAh。
2023年12月,松下首次公開(kāi)快充全固態(tài)電池,10%充到80%只需3分鐘。
三星SDI繼2023年3月全固態(tài)試產(chǎn)線竣工后,于6月生產(chǎn)硫化物系全固態(tài)電池樣品,目前位于首爾南部水原研發(fā)中心的固態(tài)電池試點(diǎn)生產(chǎn)線(S-line)已完工,正在進(jìn)行全固態(tài)電池材料的驗(yàn)證。
等等,在這里就不一一列舉了。歸根結(jié)底,日韓已經(jīng)走上了一條不歸路,日本更是舉國(guó)之力開(kāi)發(fā)固態(tài)電池,盡管前路艱辛,也必須硬著頭皮走下去,期待日韓盡早突破技術(shù)難關(guān),實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池量產(chǎn),當(dāng)然更希望的是我國(guó)能夠提前一步實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化。
參考來(lái)源:
提升25倍!電池巨頭推新品,硫化物固態(tài)電池為何“受寵”?.DT新材料
固態(tài)電池3大技術(shù)路線,及日韓/歐美/中國(guó)最新研發(fā)進(jìn)展一覽!.銀創(chuàng)智庫(kù)
中日韓歐的固態(tài)電池路線之爭(zhēng).知產(chǎn)力
日經(jīng)中文網(wǎng)、粉體網(wǎng)等
(中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/蘇簡(jiǎn))
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