固态电池产业化面临着4大瓶颈

近日，94岁高龄的锂电池之父约翰˙古迪纳夫(JohnGoodenough)公布了新一代电池技术：能量密度是当前锂电池3倍，且安全系数更高的全新固态电池。在实验室中，新电池可循环1200次且低电阻，并且能够在60℃到零下20℃的温度下工作。近期正计划与电池制造商合作开发和测试，为电动汽车和能源存储装置提供的新型电池。

【大咖观点】

中国工程院院士陈立泉

全固态电池潜力巨大，可以达到500Wh/kg，有望成为新一代锂电池。陈立泉认为，电池的关键在于成本、能量密度和安全性。当前，将液态电解质锂离子电池的能量密度提升至300~350Wh/kg，然后进一步提高电池能量密度到500Wh/kg。达到与燃油车相当的水平，只有全固态电池可以胜任，应该尽快启动全固态电池的研发产业化工作。

-----《访陈立泉院士：固态金属锂电池研发四十周年》

过针刺 低温防爆18650 2200mah

符合Exic IIB T4 Gc防爆标准

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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中科院物理研究所研究员李泓

目前全固态锂电池面临以下几个问题：1)电极层面上，如何满足正负极与电解质离子的传输问题；2)循环过程中正负极不能像液体那样保持非常好的接触；3)金属锂在充放电过程中容易产生锂枝晶。

李泓认为从长远角度考虑，首先是第三代锂离子电池，之后是固态的锂电池，终极目标可能是固态锂空气电池。

----中国电动汽车百人会论坛(2017)

北京理工大学教授吴锋

无人船智能锂电池

IP67防水，充放电分口 安全可靠

标称电压：28.8V
标称容量：34.3Ah
电池尺寸：(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
应用领域：勘探测绘、无人设备

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全固态电池的电解质为固态，在使用固态电解质后，锂离子电池的适用材料体系随之发生改变，可以不再使用嵌锂的石墨负极，而是直接使用金属锂来做负极。这样可以明显减轻负极材料的用量，使得整个电池的能量密度显著提高。

清华大学教授欧阳明高

全固态电池是未来的发展方向之一，这种电池具备高能量密度和比较好的安全性，实现产业化还需要一定过程。

【产业化瓶颈】

固态电解质技术路线众多，尚未有较为统一、成熟的技术路线，生产工艺的不确定性导致产线建设的不确定性，批量化生产成本高；

固态电解质替代传统液态电解质，电导率低，倍率性能差，高温下使用性能较为优异；

内阻大，输出能量密度较难提高，难以达到其理论水平；

金属锂作为负极，在反复充放电的过程中，负极会生长枝晶，易引发短路；

【GGII快评】

虽然说固态电池理论能量密度高，但是由于其电导率低，目前产业化的固态电池实际输出能量密度仍然较低，如法国BatScap目前批量应用的固态电池能量密度仅为100Wh/kg，远低于其理论水平。

要实现固态电池产业化，需要从以下几个方面入手：1)确定一种或几种成熟的生产工艺，提高规模化效应，降低使用成本；2)形成标准化的产品，提高生产效率及良品率；3)寻找合适的材料体系，解决输出能量密度低和锂枝晶问题。

GGII认为，虽然固态电池技术早已诞生，但要实现产业化并替代传统的锂离子电池仍需要较长过程，未来5-10年内锂离子电池仍将是主流路线。