中國粉體網(wǎng)訊 近日，豐田向美國提交了一份專利申請,，這份申請專利主要是圍繞豐田在固態(tài)電池上的研究有關,，應用主要描述了豐田如何通過添加“特殊磷酸酯”來提高電池的熱穩(wěn)定性。作為韓國最大跨國企業(yè)的三星集團頻頻突發(fā)手機電池爆炸事件,，近期透露將大力開展固態(tài)鋰電池的研究,，并宣稱能供應用到智能手機上的固態(tài)電池將在一到兩年內(nèi)成熟。而作為三星集團“死對頭”的LG化工也在大力的研究固態(tài)鋰電池,，并且也取得了不錯的速度,。
“如果能量密度進一步提高，大于500瓦時/公斤的話,，從現(xiàn)在開始就要考慮固態(tài)鋰電池,，以及鋰空氣電池、鋰硫電池等新的電化學體系探索研究”,，中國工程院院士陳立泉在談到電池的未來發(fā)展時表示,。似乎隨著對電池性能和要求的提高，研究的趨勢已經(jīng)開始指向了固態(tài)鋰電池,。
根據(jù)數(shù)據(jù)資料顯示,，該電池的使用壽命和安全性都明顯高于目前所用主流的鋰電池。全固態(tài)鋰電池在構造上比傳統(tǒng)鋰離子電池要簡單的多,，固體電解質(zhì)除了傳導鋰離子,，也充當了隔膜的角色,，所以，在全固態(tài)鋰電池中,，電解液,、電解質(zhì)鹽、隔膜與黏接劑聚偏氟乙烯等都不需要使用,，大大簡化了電池的構建步驟,。
正因為目前固態(tài)鋰電池所具備的性能是普通鋰電所欠缺的，全固態(tài)鋰電池的先導性研究在世界各地積極地進行著,，計劃在2020年前后開始商業(yè)推廣,。在眾多后鋰離子充電電池中，包括日本豐田汽車,、韓國三星電子和德國KOLIBRI電池公司對全固態(tài)鋰電池都表現(xiàn)出特別的興趣,。下圖為未來二十年大容量鋰電池的發(fā)展路徑，從圖可以看出,，全固態(tài)電池技術其實可以覆蓋到鋰硫電池,、鋰空氣電池或鋰金屬電池相關的一些核心材料與關鍵技術，包括電池設計,、高性能固態(tài)隔膜材料等,。全固態(tài)鋰電池作為下一代高安全性儲能技術應用的迫切性己開始被認識。
國內(nèi)在無機全固態(tài)鋰電池領域的研究己經(jīng)開展了很多年,，主要集中在微型器件使用的薄膜固態(tài)鋰電池方面,。在大容量無機全固態(tài)鋰電池方面的研究卻鮮有報道，近年,，中國科學院寧波材料技術與工程研究所在大容量無機全固態(tài)鋰電池用正極材料,、固體電解質(zhì)材料以及電極/電解質(zhì)界面改性研究等方面也取得了不錯的結果。而要發(fā)展這種新型化學儲能技術,，同樣面臨著很多的科學問題有待解決,，主要包括:高穩(wěn)定性、高離子導電特點鋰離子導電材料體系的構效關系與材料設計研究,、電極/電解質(zhì)固固兩相界面調(diào)控與反應機制研究,、全固態(tài)體系中鋰離子嵌脫過程引起的材料應力分布變化和對電池性能的影響及調(diào)控研究，以上技術與科學問題的解決對推動全固態(tài)鋰電池的實用化將具有重要的現(xiàn)實意義,。
中科院青島生物能源與過程研究所在高能量密度固態(tài)電池研究中取得進展,，針對固態(tài)電池發(fā)展中固固界面阻抗過大的瓶頸問題，研究成員創(chuàng)造性地提出“原位自形成固態(tài)電解質(zhì)”的解決方案,，有效降低界面阻抗和提升電池綜合性能,。目前中科院青島能源所已開發(fā)出6Ah大容量三元固態(tài)鋰電池，具有能量密度高,、循環(huán)壽命長,、安全性能佳等優(yōu)勢,。2017年1月15日，該所研發(fā)的固態(tài)鋰電池隨中科院深海所的深潛器出海,，啟程遠赴馬里亞納海溝進行全海深示范應用,，這是我國首個自主研發(fā)可應用于深潛器的高能量密度、高性能全固態(tài)鋰電池,。
此外,，由清華大學南策文院士團隊創(chuàng)建的清陶(昆山)能源發(fā)展有限公司也是國內(nèi)較早開展全固態(tài)鋰電池技術研發(fā)的團隊之一。南策文院士表示：“清陶發(fā)展把實現(xiàn)全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化定為2017年的首要任務,，將重點解決材料匹配、裝備升級,、產(chǎn)品一致性等核心問題,，力爭于2017年9月推出第一批全固態(tài)鋰電池產(chǎn)品�,！�
相對而言,，豐田、松下,、三星,、三菱以及國內(nèi)的寧德時代等電池行業(yè)領軍企業(yè)都已經(jīng)積極布局固態(tài)電池的儲備研發(fā)。目前為止,，技術成熟度較高,、技術沉淀較深的當屬法國的Bolloré、美國Sakti3和日本豐田,。這三家也分別代表了以聚合物,、氧化物和硫化物三大固態(tài)電解質(zhì)的典型技術開發(fā)方向。
2016年12月17日,，寧德時代研發(fā)經(jīng)理郭永勝在“第七屆全球新能源汽車大會(GNEV7)”上介紹了公司固態(tài)鋰金屬電池的研發(fā)進程,，他表示，寧德時代在做固態(tài)電池之前對全球做固態(tài)電池的企業(yè)做了調(diào)研,，目前該項目還處于早期階段,。寧德時代在研發(fā)過程中，也在關注固態(tài)電池的制造問題,，固態(tài)電池整個制造工藝跟傳統(tǒng)的鋰離子的制造工藝不同,，需要新的設備，新的工藝,，所以寧德時代也同時進行工藝的研發(fā),。
從整體來看，固態(tài)電池現(xiàn)在的制備技術成熟度還有待加強,，能形成規(guī)模產(chǎn)能的企業(yè)有限,，技術規(guī)�,；瘮U產(chǎn)需要克服的困難還有很多，仍處于推廣發(fā)展期,�,？偟膩碚f，大容量全固態(tài)鋰電池的發(fā)展前景是非常光明的,，影響大容量全固態(tài)鋰電池性能的科學與技術問題正在逐步解決,，大容量全固態(tài)鋰電池在未來儲能甚至動力領域中必將得到廣泛應用！
