固態(tài)電池并非新概念,,早在上世紀(jì)70年代就已經(jīng)出現(xiàn)了,,在1991年左右固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化,目前耳機(jī)中所使用的微型鋰電池就是一種固態(tài)電池,。當(dāng)時(shí)的固態(tài)電池以薄膜電池形態(tài)出現(xiàn),,而當(dāng)時(shí)其未獲普及的原因是因?yàn)楣虘B(tài)薄膜電池存在著容量小,成本高等缺點(diǎn),,但它能進(jìn)行商業(yè)應(yīng)用,,也證明了固態(tài)電池技術(shù)還是具有可行性。
12月8日,,由大眾和比爾•蓋茨共同支持的一家電池研發(fā)創(chuàng)業(yè)公司QuantumScape打破了長久的沉默,。QuantumScape的技術(shù)顧問,卡內(nèi)基梅隆大學(xué)機(jī)械工程系副教授為其技術(shù)站臺:對于大眾市場的電動汽車而言,,QuantumScape的新產(chǎn)品相對于相同重量的現(xiàn)有電池組,,可以獲得更多約50%的續(xù)駛里程以及更長的電池使用壽命。QuantumScape表示,,新產(chǎn)品預(yù)計(jì)將于2024年投入量產(chǎn),。
而在近日,豐田汽車公開表示,,豐田即將于2021年正式亮相固態(tài)電池及相關(guān)技術(shù),;至于正式量產(chǎn)上市時(shí)間,目前尚未得到確認(rèn),。據(jù)悉,,固態(tài)電池可以支持電動汽車每次充電行駛500公里,10分鐘內(nèi)便可充滿電,。如果豐田能夠兌現(xiàn)10分鐘充滿電的承諾,,那么與目前的電動汽車相比,,這將使普遍的電動汽車充電時(shí)間減少約三分之二。豐田擁有涉及固態(tài)電池的1000多項(xiàng)專利,,但它并不是唯一一家研究該技術(shù)的汽車制造商,。日產(chǎn)汽車此前曾表示,它正在開發(fā)自己的固態(tài)電池,,并計(jì)劃在2028年之前將其商用,。
傳統(tǒng)鋰電池的能量密度最高可以達(dá)到300-400Wh/kg,固態(tài)電池可提供的能量密度可以達(dá)到傳統(tǒng)鋰電池的兩倍左右,。能量密度即續(xù)航里程,,強(qiáng)大的續(xù)航保證是固態(tài)電池打敗鋰電池技術(shù)的關(guān)鍵。
同時(shí)固態(tài)電池在重量方面的優(yōu)勢也十分明顯,,其對空間環(huán)境要求并沒有那么高,。最重要的一點(diǎn)就是可以不必使用嵌鋰的石墨負(fù)極,通過直接使用金屬鋰來做負(fù)極,,從而減輕負(fù)極材料的用量,,加上簡化封裝、冷卻系統(tǒng),、縮小空間等方式都能減少電池重量,。同時(shí)在使用壽命方面,固態(tài)電池在理想情況下,,能夠達(dá)到45000次左右的循環(huán)次數(shù),,這對于經(jīng)常要充放電的固態(tài)電池的來說,使用年限有了很大的提升,。
目前固態(tài)電池距離商業(yè)化還有一定距離,,但未來隨著產(chǎn)業(yè)投入的逐漸加大,,生產(chǎn)難點(diǎn),、成本等問題都將迎刃而解。而以目前固態(tài)電池的“硬”實(shí)力來說,,取代液態(tài)鋰電池也只是時(shí)間問題,。
參考資料:
來電APP. 動力電池革命即將來臨?固態(tài)電池離我們還有多遠(yuǎn),?
TechSugar.聚焦下一代電池明星——全固態(tài)電池.
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/星屑)
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