日前,電哥從媒體處獲悉,美國(guó)科研機(jī)構(gòu)在研究鋰離子電池充放電時(shí)發(fā)現(xiàn)了全新的非晶態(tài)鋰,雖然 這種形態(tài)的金屬極難制造,但是或許能夠?yàn)橹圃斐龈隆⒏谩⒏鼜?qiáng)的鋰電池指引了發(fā)展方向,因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)能夠貢獻(xiàn)更強(qiáng)大的材料性能,或?qū)⒂兄陔姵氐闹亓磕芰棵芏葘⒊^500Wh/kg,如果真能實(shí)現(xiàn)這一發(fā)展方向,那么純電動(dòng)車的續(xù)航能力就能夠翻上三倍了,屆時(shí)還會(huì)有續(xù)航焦慮嗎。
目前電池技術(shù)主流發(fā)展方向有哪些?
電池技術(shù)本身的發(fā)展,一直都是續(xù)航提升的主力軍。最近數(shù)年,乘用車車載動(dòng)力電池已經(jīng)基本完成了磷酸鐵鋰電池向三元鋰電池的過渡,無它,就是因?yàn)楦叩哪芰棵芏龋軌驇砣庋劭梢姷睦m(xù)航提升。
不管是NCM(鎳鈷錳)電池還是NCA(鎳鈷鋁)電池,兩種三元鋰電池的能量密度相比磷酸鐵鋰電池都更具優(yōu)勢(shì),并且隨著“三元”不同的配比,能量密度還在持續(xù)發(fā)生著微妙的變化。
具體來看,就是根據(jù)鎳、鈷、錳亦或者是鎳、鈷、鋁間不同的配比,求得更高的的能量密度。其中的原理也不復(fù)雜,那就是盡可能提高鎳的比例就完事兒了。
以NCM(鎳鈷錳)電池為例,根據(jù)三者含量的不同,常見的就有NCM523、NCM622、NCM811(數(shù)字代表鎳鈷錳的比例),目前已經(jīng)有諸如廣汽新能源Aion S、蔚來ES6等車型使用上了NCM811電池,在保持體積不變的前提下,電池能量密度也能獲得顯著的提升。
廣汽新能源Aion S
蔚來ES6
由此可見,高鎳三元鋰電池已經(jīng)成為了短期內(nèi)提升能力密度逃不開的發(fā)展方向,通過鎳元素含量的提升,三元正極材料的比容量逐漸升高,電芯的能量密度也會(huì)隨之提高。例如特斯拉所使用的21700 NCA三元鋰電池電芯的能量密度高達(dá)260Wh/kg,它的鎳鈷鋁比例為8:1.5:0.5,毫無疑問,它屬于“高鎳電池”。
只可惜,通過改變?nèi)浔葋硖嵘囯姵氐男阅埽砷L(zhǎng)空間注定有限,同時(shí)還承受著化學(xué)特性更加活潑的代價(jià)。有沒有立足長(zhǎng)遠(yuǎn),更有發(fā)展前景的電池技術(shù)呢?當(dāng)然是有的,這就是車載動(dòng)力電池的終極目標(biāo),固態(tài)電池。
固態(tài)鋰電池,顧名思義就是由固態(tài)電解質(zhì)代替隔膜和電解液。固態(tài)電池對(duì)于車載動(dòng)力電池性能的提升是革命性的;形象的來說,使用固態(tài)電解質(zhì)的固態(tài)電池相比傳統(tǒng)鋰電池,堪比固態(tài)硬盤對(duì)機(jī)械硬盤的性能提升。
固態(tài)電解質(zhì)帶來的好處可是太多了,首當(dāng)其沖的便是無需傳統(tǒng)三元鋰電池的石墨負(fù)極,直接使用金屬鋰來做負(fù)極,僅此一步,能量密度就能夠獲得巨幅的提升。其次,固態(tài)電解質(zhì)也允許使用容量更大的正極材料,同樣能夠疊加提升能量密度,收益更加明顯。
更重要的是,固態(tài)電解質(zhì)擁有不可燃、無腐蝕、不漏液、不揮發(fā)等一大堆核心優(yōu)勢(shì),以往純電動(dòng)車型中所擔(dān)心的安全問題也將迎刃而解。
解決了續(xù)航、安全問題的同時(shí),更不用說固態(tài)電池還兼?zhèn)湫◇w積、壽命長(zhǎng)、易回收等諸多優(yōu)勢(shì)。因此,在可見的未來,固態(tài)電池將作為車載動(dòng)力電池、甚至是整個(gè)電池行業(yè)的發(fā)展方向。即便是研發(fā)難度巨大、成本高昂,在全行業(yè)的需求下,固態(tài)電池的未來仍然是明朗的。
此次新的非晶態(tài)鋰的發(fā)現(xiàn),或許將為電池技術(shù)的發(fā)展塑造全新的可能。
(圖/文/攝:皆電 宗澤)
來源:皆電
作者:宗澤
本文地址:http://www.155ck.com/news/jishu/124888
以上內(nèi)容轉(zhuǎn)載自皆電,目的在于傳播更多信息,如有侵僅請(qǐng)聯(lián)系admin#d1ev.com(#替換成@)刪除,轉(zhuǎn)載內(nèi)容并不代表第一電動(dòng)網(wǎng)(www.155ck.com)立場(chǎng)。
文中圖片源自互聯(lián)網(wǎng),如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系admin#d1ev.com(#替換成@)刪除。