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但是任何电池的应用都需要综合技术指标满足实际应用的要求,目前,24M开发的半固态厚电极锂离子电池技术还需要进一步全面评价并与现有先进的锂离子电池技术作对比。这种电池目前推广仍存在不少困难,半固态锂离子电池的生产工艺与现有锂离子电池的工艺不完全兼容,生产线设计、品质控制、测试标准、量产工艺等都得从头摸索,防止内部短路的隔膜等关键材料还需突破。
“被市场所接受和在市场上做示范推广是不一样的,从目前的情况来看,该公司的这款电池在能量密度、功率密度、循环性、成本上都不占优势,真正走向市场还需要相当长时间。”李泓说。
全固态锂电池:可靠的安全卫士
电动汽车自燃、手机电池爆炸……随着锂离子电池的大规模民用,关于电池安全事故的新闻不绝于耳,电池使用的安全问题也广受各方关注。不久前,日本丰田汽车公司透露,计划在2020年实现全固态电池的商用化。该公司早在2010年就推出了更安全、寿命更长、功率输出更优的全固态电池原型器件,希望它能在未来取代现有锂离子电池。
细心的消费者会发现,所有的锂离子电池都标有详细的注意事项,乘坐飞机也有严格的携带限制,这是因为锂离子电池内带有的有机溶剂具有可燃性,有一定安全隐患。如果要彻底保证电池安全,就要把可燃烧的有机溶剂用更安全的不能燃烧的固体电解质替换掉。
“固态锂电池有可能显著提高电芯的安全性,是未来电池技术的重要方向。”李泓告诉记者,现有的锂离子电池虽然安全性已经很高,但仍会不断出现安全事故。全固态锂电池没有电解液,不易燃烧和爆炸,不会产生液体泄漏和腐蚀,在高温下寿命不受影响,不易变形,电压允许范围更高。
“更重要的是,现有应用对电池能量密度要求越来越高,在现有技术下,通常电池容量越大越不安全。所以说,全固态电池是一种革命性技术,它可以在保证安全性的同时,提高电池能量密度。”李泓补充说。
不过,单纯强调安全性并不能把固态电池完全推向市场,性能的提升和成本的降低更加关键。“目前固态电池安全性能更高,但是在其他主要性能上,比如充放电速率上,低温特性上与采用液体电解质的现有锂离子电池有显著的差距。这主要是在固体电解质中离子传输的速度较慢,固体电解质和正负极材料界面的电阻很大,这些问题还没有很好解决,所以快充的特性暂时没有发挥出来。”李泓透露,全固态电池在快充时更安全,目前在日本学界的研究里表示其可以快充,但都还在实验室探索阶段,离应用较远。
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