钜大LARGE | 点击量:1788次 | 2020年12月24日
全固态电池的发展前景分析
全固态电池
电池行业多年来没有太大的发展。智能手机技术突飞猛进,电动汽车越来越受欢迎,但锂离子电池的容量有限,这意味着电池寿命和电动汽车的范围仍然是一个两难的选择。类正在等待一个新技能来保存它们。
你可能会想到石墨烯,或者氢燃料动力电池?不是这样的。目前,另一种被称为全固态电池的技术可以更快地拯救电池行业。德克萨斯大学奥斯汀分校的科克雷尔工程学院今天宣布,他们的研究团队在全固态电池技术方面取得了重大突破:他们开发出了一种低成本、不燃烧、全固态的电池,这种电池在能量密度、充放电效率方面表现优异。据该大学称,实验室测试的新电池的能量密度是现有锂离子电池的三倍。
这一次,锂离子电池的发明者之一、现年94岁的约翰古德纳(JohnGoodenough)在电池行业取得了重大突破,他和他的合作伙伴玛丽亚布拉加(mariabraga)领导着这个团队。古德诺夫教授在1979年发现,锂钴氧化物可以用作电极,显著提高锂离子电池的能量密度,这成为锂离子电池行业的基础。他于1986年加入德克萨斯大学奥斯汀分校,此后一直从事教学和研究工作。
今天,大多数电池是液态的(电解质)。然而,仍然有缺陷的使用液体电池,如包肿胀的现象,经过多次指控,如低的现象,假如没有严格按照额外的电压和电流充电,电解液会发生metal-whiskers现象,导致电池的短路甚至火灾爆炸。
根据含义,固态电池使用固体电解质。古德诺夫团队的技术核心是一种由碱金属(重要是钠和锂)制成的玻璃状固体电解质。在实验室里,新电池显示最小损失1后,200年收费周期,环境耐受性高,并且可以从60到工作温度在零下20摄氏度,假如使用手机,iPhone可能不会再有机会关闭本身在冬天,对吧?
但就目前而言,新电池的第一种前景仍将是电动汽车和工业级储能设备。为了普及电动汽车,电池的成本、安全性、能量密度、充电效率和循环寿命都是非常重要的。我们相信,这项新发现将解决电池当时无法解决的许多问题。Gudnov先生说。
专利授权部技能商业化项目主任LesNichols告诉PingWest,这个完全由大学团队自主研发的新电池已经在实验室中进行了测试,并准备好进行原型开发。
事实上,固态电池技术早已诞生,但在过去由于大批量生产成本高,一直被业界所放置。同样,古德诺夫先生的新突破还没有准备好投入生产,剩下的问题留给了大学和工业界去解决。好消息是,该校目前正在申请专利,并计划将这些技能授权给电池制造商。Nichols估计新型固态电池将在18到24个月内问世。第一个推向市场的产品可能是纽扣电池,更多的很快就会上市。
在消费电子行业,苹果在2015年申请了自己的全固态电池专利;在汽车和电力领域,丰田、大众和博世都在研究固态电池。看来,在燃料动力电池的尺寸小到足以使石墨烯电池可行之前,全固态电池应该是电池行业唯一的希望。