鉅大鋰電 | 點擊量: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)競爭方向
更強大,更持久,充電更快。
這些承諾是關(guān)于一種新設(shè)計的鋰電池,它可能結(jié)束目前為未來一代電動車提供動力的競賽。
在大眾汽車和比爾·蓋茨的支持下,QuantumScape在虛擬電池日新聞發(fā)布會上宣布,其10年來生產(chǎn)固態(tài)鋰電池的努力在其對這一概念的最新測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極之間流動,在這個過程中產(chǎn)生能量。它們是筆記本電腦、智能手機和汽車的關(guān)鍵部件。
但汽車用鋰離子電池也有缺點:充電時間可能很長,電池中含有易燃物質(zhì),在碰撞時會著火,在極低溫度下會結(jié)冰。多年來,研究人員一直在測試解決這些問題的高聚物和陶瓷等高級材料。
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)離子穿過路徑時,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。它能在寒冷的天氣下工作而不會結(jié)冰,并抑制阻礙鋰離子電池效率的電解液樹枝晶的生長。
測試結(jié)果令人印象深刻。與配備鋰離子電池的汽車相比,鋰金屬動力汽車的行駛距離可提高80%。它們的續(xù)航時間也更長:在800次充電周期后,電池仍能保持80%以上的容量,遠遠大于目前的電池。一家公司的博客稱,這可能會轉(zhuǎn)化為電池,在需要更換之前為汽車提供“數(shù)十萬英里”的動力。
而且它的充電時間很快,僅需15分鐘就可達到電池容量的80%。(這些規(guī)范中數(shù)字“8”的重復(fù)出現(xiàn)是否是對潛在利潤豐厚的中國市場的潛意識認可,在中國,“8”被認為是幸運數(shù)字?)
“我們認為我們是第一個解決固態(tài)問題的公司,”QuantumScape的創(chuàng)始人兼首席執(zhí)行官JagdeepSingh最近說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角逐。豐田本來計劃在今年的東京奧運會上推出一款固態(tài)電池,而這次流感大流行使這些計劃落空。
一家名為solidpower的初創(chuàng)公司已經(jīng)開始制造一種類似的電池,這種電池的電解液以硫化物為基礎(chǔ),導(dǎo)電性很強。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)評論報道,一些專家認為,它是一種被稱為LLZO的氧化物,被認為是固態(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)。這種新電池的測試是在單層電池上進行的。最終版本的電池將需要多達100層,隨著厚度的增加,潛在的路障和問題也會增加。
但這一概念受到了熱烈歡迎。
2019年諾貝爾獎得主、鋰離子電池的共同發(fā)明者StanWhittingham說:“制造一個工作的固態(tài)電池最困難的部分是需要同時滿足高能量密度、快速充電、長循環(huán)壽命和寬溫度范圍運行的要求?!边@些數(shù)據(jù)顯示QuantumScape的細胞滿足所有這些要求,這是以前從未報道過的。如果QuantumScape能夠?qū)⑦@項技術(shù)投入量產(chǎn),它就有可能改變這個行業(yè)?!?/p>