經過五年努力, 由中國科學院寧波材料技術與工程研究所牽頭承擔的納米先導專項 '全固態電池' 課題日前通過驗收. 據介紹, 這一技術突破將進一步推動國內全固態鋰電池的規模應用, 有望讓新能源汽車續航更久, 更安全.
據了解, 目前實現產業化的動力電池, 通常為液態電池, 使用液態材料作為電解質.
全固態電池, 顧名思義, 使用固態材料作為電解質, 相關電解質材料一般有聚合物, 氧化物和硫化物三大類.
相較傳統鋰離子電池, 全固態電池優勢明顯. 在相同能量下, 用固態電解質取代電解液和薄膜, 全固態電池更薄且體積更小. 此外, 全固態電池輕便, 能量密度高, 使用了全固態電解質後, 鋰離子電池的適用材料體系也會發生改變, 可以使用金屬鋰來做負極取代石墨負極, 可明顯減輕負極材料重量, 並明顯提高整個電池能量密度.
此外, 使用全固態電池, 可以解決許多新型高性能電極材料與現有的電解液體系的相容性問題.
全固態電池以無機固體電解質替代有機電解液, 除了可以提高電池能量密度外, 亦有助提高電池安全性和迴圈壽命.
納米先導專項 '全固態電池' 課題, 由中國科學院寧波材料技術與工程研究所牽頭承擔, 參與單位包括中國科學院物理研究所和中國科學院大連化學物理研究所.
團隊主要開發了一系列高性能固態電解質材料, 基於原位固態化的混合固液電解質電芯以及全固態鋰電池單體, 突破了從材料研發到電池整合的相關技術.
此前, 固態電池在產業化過程中面臨一些現實困難, 比如, 金屬鋰與固體電解質的相容性較差, 影響金屬鋰負極材料性能發揮. 眼下, 這一科技成果已經走出實驗室, 邁入了 '產業門' .
目前, 全球多個國家都在布局全固態電池技術研發, 力爭在未來鋰電池市場競爭中搶得先機其中, 豐田, 本田, 日產, 松下等日本23家汽車, 電池和材料公司以及京都大學和日本物理化學研究所等15個學術機構宣布將斥資100億日元, 聯合研發下一代電動車全固態鋰電池.
此外三星, 戴森, 平治等產業巨頭也紛紛布局涉足固態電池研發.
在納米先導專項 '全固態電池' 課題基礎上, 江西贛鋒鋰業股份有限公司在寧波投資5億元人民幣, 籌建億瓦時固態動力鋰電池生產線, 開展第一代產品在新能源汽車用戶的推廣和市場投放.
贛鋒鋰業去年12月發布的公告顯示, 新設的寧波公司將專註固態鋰電池核心材料, 高比能固態鋰電池電芯及模組全套工藝開發和產品升級技術開發. 項目建設期為2年, 建設一條年產億瓦時級的第一代固態鋰電池研發中試生產線.
此外, 中科院物理所也與北京衛藍新能源科技有限公司合作, 在江蘇溧陽成立了江蘇衛藍新能源電池有限公司, 正在建設電池中試線.
'國際競爭十分激烈, 現階段, 中國在動力電池技術及產業整體競爭力上已經位居全球第一梯隊. ' 寧波材料所相關負責人表示, 而這這一課題的實施, 為發展我國新型高安全性長壽命的動力電池技術奠定了堅實的科學和技術基礎, 對早日實現國內全固態鋰電池的規模應用具有深遠影響.
