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随着新能源汽车和智能终端的迅速普及,对于高能量密度电池的需求十分迫切。
资料显示,2016年第一季度,中国锂电池的电芯产量为13.5GWh,同比增长95.7%,其中车用电池产量的占比增长最快,从2015年Q1的19.6%增长到2016年Q1的55.3%。
国内外都已经在尝试跨越半固态电池这个阶段,开始攻克全固态电池这座技术城堡。11月24日,三井金属发布了下一代的锂离子二次电池的“全固态电池”所用的硫化物固态电解质。三井金属是丰田、本田等大型跨国车企的电池供应商,这意味着丰田和本田将发展自身引以为傲的氢燃料电池的同时,同时推动全固态电池的发展。
而清陶能源的全固态电池的技术核心在于,电解质部分使用的陶瓷固态复合电解质,正极使用的是钴酸锂,负极为锂金属负极。此外,对于全固态电池常温下的导电瓶颈,清陶能源也给出了解决方案:
利用掺杂调控、增加锂空位,以及复合等手段,解决了全固态电池在常温下的导电不良问题,使其和液态电解质的导电效率达到了同一个量级。
在国内,除了清陶能源,还有许多研究机构和企业着手在研发“全固态电池”,并取得一定的成果。
据媒体报道,目前国内做全固态电池比较领先的团队为:
中科院物理研究所陈立泉、李泓老师团队;中国科学院宁波研究所许晓雄博士的团队;中南创发 “全固态电池”的研发团队。
据了解,中科院宁波材料在聚合物研究已经取得一定成绩,其用石墨做负极,用硫化物复合电解质,用钴酸锂做正极,4Ah的电池,能量密度是240瓦时/公斤。 而只要克服了界面阻抗过大造成的导电不良等问题,以及电芯技术关键材料取得突破,上述研究机构的全固态电池就有望在2019年前后投入商业化使用。
届时,在汽车智能化和互联网化一路飞起的国产电动汽车,将冲破电池的动力和续航瓶颈,若再与特斯拉一决高下,必然多了几分胜算。
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