鉅大鋰電 | 點(diǎn)擊量:0次 | 2021年12月15日
固態(tài)電池容量更大、續(xù)航更久,將成為下一代電池技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)方向
更強(qiáng)大,更持久,充電更快。
這些承諾是關(guān)于一種新設(shè)計(jì)的鋰電池,它可能結(jié)束目前為未來(lái)一代電動(dòng)車(chē)提供動(dòng)力的競(jìng)賽。
在大眾汽車(chē)和比爾·蓋茨的支持下,QuantumScape在虛擬電池日新聞發(fā)布會(huì)上宣布,其10年來(lái)生產(chǎn)固態(tài)鋰電池的努力在其對(duì)這一概念的最新測(cè)試中取得了重大飛躍。
目前的鋰離子電池含有一種液體,可以作為電解液,使鋰離子在正極和負(fù)極之間流動(dòng),在這個(gè)過(guò)程中產(chǎn)生能量。它們是筆記本電腦、智能手機(jī)和汽車(chē)的關(guān)鍵部件。
但汽車(chē)用鋰離子電池也有缺點(diǎn):充電時(shí)間可能很長(zhǎng),電池中含有易燃物質(zhì),在碰撞時(shí)會(huì)著火,在極低溫度下會(huì)結(jié)冰。多年來(lái),研究人員一直在測(cè)試解決這些問(wèn)題的高聚物和陶瓷等高級(jí)材料。
QuantumScape的答案是鋰金屬電池。干陶瓷分離器取代了液體電解質(zhì),當(dāng)離子穿過(guò)路徑時(shí),可以更有效地傳遞能量。電池不是100%的固體,新電池中有凝膠成分,但它似乎消除了液體電解液的缺點(diǎn)。它能在寒冷的天氣下工作而不會(huì)結(jié)冰,并抑制阻礙鋰離子電池效率的電解液樹(shù)枝晶的生長(zhǎng)。
測(cè)試結(jié)果令人印象深刻。與配備鋰離子電池的汽車(chē)相比,鋰金屬動(dòng)力汽車(chē)的行駛距離可提高80%。它們的續(xù)航時(shí)間也更長(zhǎng):在800次充電周期后,電池仍能保持80%以上的容量,遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目前的電池。一家公司的博客稱(chēng),這可能會(huì)轉(zhuǎn)化為電池,在需要更換之前為汽車(chē)提供“數(shù)十萬(wàn)英里”的動(dòng)力。
而且它的充電時(shí)間很快,僅需15分鐘就可達(dá)到電池容量的80%。(這些規(guī)范中數(shù)字“8”的重復(fù)出現(xiàn)是否是對(duì)潛在利潤(rùn)豐厚的中國(guó)市場(chǎng)的潛意識(shí)認(rèn)可,在中國(guó),“8”被認(rèn)為是幸運(yùn)數(shù)字?)
“我們認(rèn)為我們是第一個(gè)解決固態(tài)問(wèn)題的公司,”QuantumScape的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官JagdeepSingh最近說(shuō)我們看不到任何與我們正在做的事情接近的事情?!?/p>
但QuantumScape并不是唯一一家追求更好電池的公司。中國(guó)電池制造業(yè)巨頭卡特爾、LG化學(xué)、三星、松下和特斯拉都加入了這場(chǎng)角逐。豐田本來(lái)計(jì)劃在今年的東京奧運(yùn)會(huì)上推出一款固態(tài)電池,而這次流感大流行使這些計(jì)劃落空。
一家名為solidpower的初創(chuàng)公司已經(jīng)開(kāi)始制造一種類(lèi)似的電池,這種電池的電解液以硫化物為基礎(chǔ),導(dǎo)電性很強(qiáng)。福特和現(xiàn)代也加入了這一行列。
QuantumScape尚未透露其電解液的成分,但據(jù)MIG技術(shù)評(píng)論報(bào)道,一些專(zhuān)家認(rèn)為,它是一種被稱(chēng)為L(zhǎng)LZO的氧化物,被認(rèn)為是固態(tài)電池的一種很有前途的電解液候選者。
QuantumScape仍然面臨挑戰(zhàn)。這種新電池的測(cè)試是在單層電池上進(jìn)行的。最終版本的電池將需要多達(dá)100層,隨著厚度的增加,潛在的路障和問(wèn)題也會(huì)增加。
但這一概念受到了熱烈歡迎。
2019年諾貝爾獎(jiǎng)得主、鋰離子電池的共同發(fā)明者StanWhittingham說(shuō):“制造一個(gè)工作的固態(tài)電池最困難的部分是需要同時(shí)滿(mǎn)足高能量密度、快速充電、長(zhǎng)循環(huán)壽命和寬溫度范圍運(yùn)行的要求。”這些數(shù)據(jù)顯示QuantumScape的細(xì)胞滿(mǎn)足所有這些要求,這是以前從未報(bào)道過(guò)的。如果QuantumScape能夠?qū)⑦@項(xiàng)技術(shù)投入量產(chǎn),它就有可能改變這個(gè)行業(yè)?!?/p>