中國粉體網(wǎng)訊 多年來,專家們一直將固態(tài)電池視為理想的下一代電動汽車電池技術(shù),。這種電池采用的是固態(tài)電解質(zhì),,而不是易燃液體電解質(zhì),比目前的鋰離子電池更加安全,。而且,,固態(tài)電池用鋰金屬負極取代石墨負極,所以壽命更長,,重量更輕,,可以達到10倍的能量密度。現(xiàn)在,,福特,、現(xiàn)代,、日產(chǎn)、豐田和大眾等公司紛紛投資研究固態(tài)電池,。
據(jù)外媒報道,,Ion Storage Systems公司推出堅固、致密的陶瓷電解質(zhì),。這種電解質(zhì)只有10微米厚,,與目前鋰離子電池中使用的塑料隔板厚度相同;并且與當前的液體電解質(zhì)一樣,,可以傳導(dǎo)鋰離子,。該公司首席執(zhí)行官Eric Wachsman稱,它克服了固態(tài)電池的兩個關(guān)鍵問題:電解質(zhì)電阻高和載流量低,。
此類電解質(zhì)共分三層,,中間一層是薄且致密的氧化鋰陶瓷,,兩側(cè)是稍厚一點的多孔陶瓷層,。多孔陶瓷層上的超薄氧化鋁涂層,,有助于進一步降低電阻,。
致密的中間層可以增加強度,防止陶瓷破碎,;而且能夠防止產(chǎn)生鋰枝晶,讓電池更加安全,。另外,,多孔氧化鋁涂層允許鋰離子快速進入電解質(zhì)。現(xiàn)在,,鋰離子電池中所產(chǎn)生的鋰枝晶,,能夠刺穿薄薄的塑料隔板,造成短路風(fēng)險,。
Wachsman和馬里蘭大學(xué)能源創(chuàng)新研究所(University of Maryland Energy Innovation Institute)的研究人員,利用名為流延成型(tape casting)的傳統(tǒng)陶瓷制造技術(shù),,構(gòu)建電解質(zhì)結(jié)構(gòu),并進行高溫?zé)Y(jié),。研究團隊之所以選擇氧化物基陶瓷,而不是硫化物基陶瓷或玻璃,、塑料電解質(zhì),,是因為在最大電壓范圍內(nèi),氧化物運行狀況良好,,而且可以與鋰金屬負極和各類正極兼容,。
目前,,該公司正在其試點生產(chǎn)線上生產(chǎn)原型電池,,現(xiàn)在已有幾家客戶有意合作。Wachsman稱,,如果進行大規(guī)模商業(yè)化生產(chǎn),電池的成本能滿足美國能源部$100/kWh的要求,。
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