固态电池要来了,再也不用担心电动汽车的电池问题了

2022年11月23日17:19:09 科学 1302

大家都知道电动汽车的优点很多,但是缺点同样也是不少。比如安全问题、续航问题、充电问题,那么有没有可以解决的办法呢?

固态电池要来了,再也不用担心电动汽车的电池问题了 - 天天要闻

其实很多企业都已经在努力研究了,成果也是非常多。比如铝离子电池,国内企业研究的钠离子电池固态电池。尤其是固态电池,理论上不论是续航还是安全性都有很大的提升,同等质量下,续航至少是液态锂电池的两倍。

固态电池要来了,再也不用担心电动汽车的电池问题了 - 天天要闻


什么是固态电池呢?

其实固态电池并不是一个新鲜事物,很多年前就已经有电池相关企业研究了,比如比亚迪国轩高科宁德时代等都已经有了很多相关的专利技术。

固态电池要来了,再也不用担心电动汽车的电池问题了 - 天天要闻

锂电池根据液态电解质的含量分类,可分为液态、半固态、准固态和全固态四大类,其中半固态、准固态和全固态为固态电池。根据电解质材料不同,固态电池可以分为聚合物、氧化物、硫化物三种电解质。按照正负极材料的不同,固态电池可以分为固态锂离子电池和固态锂金属电池。

固态电池要来了,再也不用担心电动汽车的电池问题了 - 天天要闻

固态电池有以下特点:

1、电导率高,一般商业化电解质电导率范围在3×10-3~2×10-2S/cm,虽然固态电解质电导率不如液态锂电池,但是完全够用了。

2、稳定性好,固态电解质不可燃、耐高温、无腐蚀、不挥发,消除了传统锂离子电池中电解液泄漏、电极短路等安全隐患。

3、电压高,固态电解质可达到5V。高电压意味着可在单体电芯内部进行串联,从而将单体电芯做得更大。

4、高锂离子迁移数,离子迁移数达到1是最理想的状态。

固态电池要来了,再也不用担心电动汽车的电池问题了 - 天天要闻


固态电池真有这么好吗?

其实不然,电导性差导致高内阻,直接影响电池的能量密度与功率密度,因此会影响电池的快充性能。但是可以掺杂液态电解质改善电导率低的问题。不过由于锂金属极度活跃的特性,又会出现新的界面问题和稳定性问题。所以负极材料无法直接用锂金属,而是以石墨掺硅、硅替代石墨的方式,寻找既提高能量密度又保持稳定性和安全性的材料体系。

固态电池要来了,再也不用担心电动汽车的电池问题了 - 天天要闻


那么前景如何呢?

随着固态电池技术提升,液态电解质含量逐步降低,负极逐步替换成金属锂片,能量密度有望至500Wh/kg,工作温度范围扩大三倍以上。生产工艺流程有望得到简化,可以实现比传统锂电池更低的成本。材料足够好的话,电池循环寿命可以无限提升。而且足够安全,再也不用担心起火爆炸等安全问题了。

固态电池要来了,再也不用担心电动汽车的电池问题了 - 天天要闻


但是也有很多技术难题需要解决,比如导电率低,界面阻抗较大,正负极材料不能达到预期。还有就是前期成本比较高,价格是汽车动力电池的2-3倍,家用汽车还不能大规模推广。

科学分类资讯推荐

首张嗅觉图谱问世 或重塑嗅觉形成认知 - 天天要闻

首张嗅觉图谱问世 或重塑嗅觉形成认知

研究人员以前所未有的细节绘制了小鼠鼻腔中的嗅觉受体分布图谱。这一成果颠覆了人们对鼻子如何产生嗅觉的认知。△小鼠鼻腔的显微镜横截面图像,显示了鼻腔上皮的解剖结构。图片来源:Datta Lab4月28日发表于《细胞》的一项研究,揭示了感觉神经元上表达的约1100个嗅觉受体是如何在鼻腔内壁上皮组织中受到严格调控的空间位置...
心脏为什么不会得癌症? - 天天要闻

心脏为什么不会得癌症?

心脏为什么不会得癌症?心肌细胞会进行有节律的搏动,并在个体出生后停止增殖,因此,心脏没有再生能力。近日,意大利的里雅斯特大学医学院Serena Zacchigna团队完成的体内癌症模型和离体工程心脏组织实验表明,心肌细胞搏动所产生的机械力负
暴雨、冰雹要来,广东天气明起大反转!珠海接下来…… - 天天要闻

暴雨、冰雹要来,广东天气明起大反转!珠海接下来……

【来源:珠海发布】“五一”假期前两天, 珠海天气晴好,大家都去哪里玩了?不过天气马上要反转再反转了! 广东明天好天气要暂时“下线”,局部有大暴雨、小冰雹;珠海明天午后也将有雷雨+10级大风…… 这场雨会持续多久?假期接下来的天气会怎样?赶紧
河北衡水:假日邂逅飞行 低空魅力引游人 - 天天要闻

河北衡水:假日邂逅飞行 低空魅力引游人

5月2日,位于河北省衡水市的中国航协衡水航空飞行营地,各类飞行表演和低空飞行器展示吸引市民游客观赏。中国桃城第四届“翱翔中国”全国低空无人飞行器大赛暨第二届京津冀低空飞行器集采会于5月1日至2日在此举行。图为游客近距离参观飞行器。
可拍原子运动过程 揭秘地下30米的“国之重器” - 天天要闻

可拍原子运动过程 揭秘地下30米的“国之重器”

来源:央视新闻客户端坐落在上海张江的硬X射线自由电子激光装置是“十三五”国家重大科技基础设施建设规划优先启动项目,也是上海(长三角)国际科技创新中心核心空间载体——张江科学城重大科技基础设施集群的旗舰装置,是我国实现2035年建成科技强国战