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为什么说发展大容量固态电池刻不容缓?怎么解决能量与安全相矛盾的问题?

来源:宝鄂实业    2019-04-24 23:10    点击量:

在张卫新看来,针对新型化学储能技术领域对高安全性、长寿命锂二次电池的发展需求,发展大容量全固态锂电池前沿技术刻不容缓。

 

张卫新:固态锂电池是未来锂电池极有希望的发展方向

 

张卫新:固态锂电池是未来锂电池极有希望的发展方向

 

合肥工业大学化学与化工学院副院长张卫新

 

电池百人会-电池网2月27日讯(陈语峦水图文直播)传统锂离子电池系统采用液体电解质,存在着易泄露、易腐蚀、安全性差与可靠性低等问题,同时也极大限制了锂电池向高能量密度的发展,不能完全满足规模化工业储能在安全性方面的要求。

 

“全固态锂离子电池使用固态电解质,不易燃、无腐蚀、不挥发泄露,具备固有安全性与更长的使用寿命。”合肥工业大学化学与化工学院副院长张卫新表示,“合理的规划布局将有利于我国抓住固态电池迅猛发展的机遇,促使传统电池尤其是动力电池企业加速转型,在新能源汽车产业领域实现突破。”

 

2月27日,在固态电池技术、智能装备与市场应用研讨会上,张卫新发表了题为《全固态锂离子电池的研发进展》的主题演讲,分享了全固态锂离子电池的研发背景、工作原理、研发进展、产业化现状、产业化前景等。

 

“近几年锂离子电池燃烧爆炸的新闻层出不穷,安全性问题急需关注。”张卫新认为,为了从根本上解决锂电池的安全性问题,提高其能量密度,将可燃易爆的有机电解液全部替换为本身不易燃、热稳定性好的固体电解质是非常有效的解决方案。

 

此外,按照《中国制造2025》确定的技术目标,2020年锂电池能量密度达到300W·h/kg,2025年能量密度达到400W·h/kg,2030年能量密度达到500W·h/kg。基于高镍三元+硅碳负极材料,现有体系的锂电池能量密度很难突破300W·h/kg。

 

张卫新表示,电解质材料是全固态锂离子电池技术的核心,电解质材料很大程度上决定了固态锂电池的各项性能参数,如功率密度、循环稳定性、安全性能、高低温性能以及使用寿命。相对于传统的锂离子电池,全固态锂离子电池最明显的变化是其电解质由原来的电解液变为了固态的电解质,使得电池体积大大降低,能量密度也得到提升。

 

在张卫新看来,针对新型化学储能技术领域对高安全性、长寿命锂二次电池的发展需求,发展大容量全固态锂电池前沿技术刻不容缓。

 

目前,固态锂电池由于其优异的能量密度和安全性,吸引法国Bollore、美国Sakti3、丰田、宁德时代、清陶、国轩高科、珈伟股份、赣锋锂业、北京卫蓝等国内外能源厂商纷纷布局。

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