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陳立泉:300Wh/kg已是液態鋰電池“極限” 固態電池要大干快上
發布時間:2021-01-20 09:51:52
關鍵詞:動力電池鋰電池

“目前的液態鋰離子電池,其能量密度到300Wh/kg或者再稍微高一點就已經到達極限,我們下一步就是要發展固態電池或者說逐漸過渡到全固態鋰電池。”1月17日,在中國電動汽車百人會線上論壇(2021)未來電池專場論壇上,中國工程院院士陳立泉如是說道。

 

陳立泉:300Wh/kg已是液態鋰電池“極限” 固態電池要大干快上

 

據陳立泉介紹,固態鋰電池的負極材料可以是納米硅和石墨的復合負極,也可以是金屬鋰做負極;正極可以是高電壓錳酸鋰、富鋰錳基材料、現有鋰正極材料或者不含鋰的正極材料;電解質是固體電解質,能量密度可以300—450Wh/kg。再下一代還可以發展鋰硫電池或者鋰空氣電池,能量密度會更高。

 

陳立泉表示,物理所實際上從1976年就開始研究固體電解質材料,目前相關固態電池產品已經供給無人機使用,電池安全性都通過了測試。其中,固態電池原材料如硅碳負極、涂固態電解質材料的隔膜都已經可以批量生產。

 

“現在預鋰化需要的鋰箔和涂固體電解質粉料的隔膜都已經產業化了;同時,納米固態電解質可以對正極材料進行包覆,特別是高鎳正極材料,”陳立泉解釋稱,如果不進行包覆其安全性是沒有保證的。

 

演講中,陳立泉還介紹了負極材料使用納米硅與石墨復合材料、預鋰化以及原位固態化的相關研究成果和應用情況。

 

與此同時,陳立泉也強調,現在就應該關注鈉離子電池的發展。鈉離子電池跟鋰離子電池工藝技術各方面都差不多,負極也可以使用石墨,但正極可以不含貴重金屬如鈷、鎳等,可以使用含銅、鐵和錳等相對便宜的元素;電解質也可以使用目前的液態電解質,以后也會發展到固態鈉離子電池。值得注意的是,目前鈉離子電池能量密度只有150Wh/kg。

 

在陳立泉看來,之所以要發展鈉離子電池,主要是資源儲量豐富,經濟性比較高。同時可以配合未來儲能、能源互聯的發展。陳立泉解釋稱,目前全世界都在做鋰離子電池,但未來隨著交通電動化大規模普及,鋰資源將面臨短缺,“地殼中鋰的含量只有0.0065%,而鈉的含量為2.75%,儲量非常豐富。”

 

他還呼吁,固態電池要大干快上,引領電動中國;鈉離子電池并駕齊驅,助推能源互聯。


稿件來源: 電池中國網
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