三元锂离子电池能量密度接近极限，固态电池将会担起重任吗？

目前纯电动汽车的发展一直受到电池能量密度低的桎梏。电池能量密度没有大的突破，纯电动汽车的续航里程就无法大幅提高，纯电动汽车的发展将智能依赖于政策支持，缺乏市场动力。

近日，我国科学院宁波材料技术与工程研究所宣布，由其牵头承担的纳米先导专项全固态电池课题已通过验收。这一技术进展将推动国内全固态锂离子电池的规模化应用。

业内人士表示三元锂离子电池目前的单体能量密度已经接近极限，很难再有大的突破。要想进一步提升三元锂离子电池的能量密度，就要进一步提升电池中镍的比重。但是电池中镍的比重提升后，由于高镍的热稳定性很差，电池内部的热反应就会非常剧烈，安全问题令人担忧。

固态电池是一种使用固体电极和固体电解质的电池。其固态电解质不可燃、无腐蚀、不挥发、不漏液，高温下表现良好，安全性更高。固态电池会大大降低电动汽车自燃的概率。

越来越多的国内外公司和研究机构将重心集中到了全固态锂离子电池上。大众曾宣布计划研发续航1000km固态电池；丰田汽车预计2022年完成固态电池的研发工作，并计划于2030年实现量产。

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充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

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电解质材料是全固态锂离子电池技术的核心，目前固态电解质的研究重要集中在三大类材料：聚合物、氧化物和硫化物。聚合物高温性能好，已经有商业化的应用案例；氧化物循环性能良好，适用于薄膜柔性结构；硫化物电导率最高，是未来重要方向。不过，固态电池仍然面对一些技术难题。固态电解质具有高的电阻，在电导率、电池倍率、电池制备效率、成本控制方面仍存在一定技术挑战。