“锂”想近在咫尺!我国科大成功研发新型氯化物固态电解质
发布时间:2021-07-23 15:53
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随着新能源产业的发展,新能源汽车也正面临着因锂离子电池稳定性不足和环境污染等问题。锂是目前最为活跃的金属元素,只要暴露在空气中就会与氧气产生激烈的氧化还原反应,因此一旦锂离子电池质量不过关,不仅会自燃,还会因发热后的热量积累,发生爆炸。

除了发热现象之外,还有就是材料方面。锂作为电极目前最为合适,而这就导致了只能去优化另一极的材料和改善电解液、隔膜。比如说,可以降低隔膜的电阻,增加导电性,扩大锂离子透过率,从这一方面提升整体的能量密度和稳定性。但是这种方式操作空间较小,每年的进步幅度也比较有限。

 

为了突破传统锂离子电池带来的问题,我国将目光投向了固态电池。经过数次的科学性试验,我国锂电池固态电解质研究获重要进展。据电池工业网获悉,7月20日中国科学技术大学马骋教授团队在《自然·通讯》期刊上发表了其研究成果。该团队设计并合成了一种同时具有成本与性能优势的新型氯化物固态电解质—氯化锆锂,克服了固态电解质材料生产成本和综合性能难以兼得的瓶颈,使得全固态电池的商业化不再遥不可及。

性能方面,这一材料很好地继承了氯化物固态电解质相对于其它固态电解质的优势,由其组成的全固态电池的循环性能,甚至远远超过基于硫化物和氧化物固态电解质的同类电池。

 

成本方面,这一材料成功将 50 微米厚度时的原材料成本降低至 1.38 美元 / 平方米,而此前最廉价的氯化物固态电解质相对应的成本为 23.05 美元 / 平方米,此外,氯化锆锂在湿度高达 5% 时仍保持稳定,因此其合成和储存对气氛的要求并不苛刻,进一步降低了生产成本,确保了固态电池市场的竞争力。

 

马骋教授表示,尤其在新能源电动汽车领域,全固态锂电池或许是安全问题的最终解决方案。未来,团队会继续提高离子电导率等各项指标,优化全固态锂电池性能。

 

在锂离子电池发展领域,实现固态锂离子电池商业化是国内外热门的发展方向之一,欧美等国家现阶段在锂离子电池技术已经处于下风,短时间内追赶无望,因此其瞄准了下一代固态锂离子电池技术优势,专注于该领域的研发生产。我国此次的技术突破不仅对实现’碳达峰、碳中和’的目标有着重要意义,还在一定程度上增强了我国新能源企业的发展信心。

稿件来源: 电池工业网

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