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在固态锂电池成为主流之前, 这只是时间问题和更多研究?

来源:宝鄂实业    2019-03-27 09:46    点击量:
在固态锂电池成为主流之前,这只是时间问题和更多研究。
 
锂离子电池已成为从手机和个人电子产品到电动汽车(EV)以及在电网上支持可再生能源等各种产品的首选解决方案。但锂离子电池通常使用碳石墨阳极(负电极)在充电期间储存锂离子并在放电期间释放锂离子。石墨阳极只能储存如此多的锂离子,限制了电池可以储存的能量。
 
可以用金属锂制造阳极,这使得电池的容量是使用石墨阳极的锂离子电池的两到三倍。当在阳极表面上用锂金属锂阳极晶体充电电池时会出现问题,并且对于能够生长足够大以分离隔板并在阴极上短路的尖刺针状枝晶(正电极)会出现问题。 。这可能导致电池过热甚至着火。
 
固体聚合物电解质
 
该项目由化学博士生岳高领导,增强的SEI生产电解质是由聚合锂盐,氟化锂纳米粒子和氧化石墨烯片组成的反应性聚合物复合物。这种固体电解质的构造具有这些材料的薄层,由宾夕法尼亚州立大学Evan Pugh大学化学教授Thomas E. Mallouk开发。
 
“实现稳定的锂界面需要大量的分子水平控制,”Mallouk说。“悦和东海设计的聚合物能够与锂金属表面形成爪状键合。它以无源方式为锂表面提供所需的能量,使其不会与电解质中的分子发生反应。纳米片在复合材料中起到机械屏障的作用,防止树枝状晶体从锂金属中形成。“
 
使用化学和工程设计使该技术能够以原子尺度控制锂表面。“当我们设计电池时,我们不一定像化学家一样思考,一直到分子水平,但这就是我们在这里需要做的事情,”Mallouk说。
 
反应性聚合物还降低了重量和制造成本,进一步增强了锂金属电池的未来。“通过更稳定的SEI,可以将现有电池的能量密度提高一倍,同时使其寿命更长,更安全,”王说。
 
随着全球大学,所有主要电池制造商以及丰田,宝马和新成员Fisker等汽车公司的大量研究,固态锂电池有望在2025年后的某个时候开始大规模商业化生产。宾夕法尼亚州立大学的研究正在推进知识基础,最终将这种新电池技术推向主流。
 
高级编辑凯文克莱门斯30多年来一直在撰写有关能源,汽车和交通主题的文章。他拥有材料工程和环境教育硕士学位以及机械工程博士学位,专攻空气动力学。他在他的工作室里建立了几个关于电动摩托车的世界陆地速度记录。
近日,工信部公示了申报第313批《道路机动车辆生产企业及产品公告》新产品。据了解,本次公告申报新能源专用车66辆,共有27家企业为公示内的新能源专用车提供配套。其中,珈伟股份(300317)控股子公司珈伟龙能固态储能科技如皋有限公司(以下简称“珈伟龙能”)携新品首次现身,成为配套电池企业中的新面孔。
 
公开资料显示,珈伟龙能成立于2016年10月,致力于高性能锂离子电池及系统的研发、生产和销售。
 
业内人士表示,未来电动汽车产业的竞争,重要的方面在于电池性能的竞争。珈伟龙能产品在续航里程、安全性、快充、循环次数等方面具备明显优势。据了解,公司技术团队由珈伟股份董事长、武汉大学兼职教授丁孔贤博士;美国麻省理工学院博士后兼麻省理工学院研究员、博士生导师、国家“千人计划”特聘专家黄碧英博士;哈佛大学博士,国家“千人计划”特聘专家向勇博士;原三星美国圣何塞研究中心首席科学家、碳纳米材料领域全球知名技术专家慈立杰博士领衔。
 
安全性是电动车电池的关键指标。珈伟龙能研发的锂离子电池采用类固态电解质,不仅在大电流充电过程中不会发热,而且在使用过程中如果出现受损短路,不会出现燃烧爆炸现象;同时,珈伟龙能研发的钛酸锂锂离子电池能够提供超过25000次充放电,完全满足电动汽车全寿命需求,在高温和零下40摄氏度的气温下,也能够正常工作。据珈伟龙能技术人员介绍到,公司采取三元、磷酸铁锂、钛酸锂电池等多元化产品布局的发展战略,灵活应对市场变更态势,保证公司高效运行。
 
此次入选公示电池企业,意味著珈伟股份类固态储能商用进一步提速。